某同學(xué)想研究彈簧的彈性勢(shì)能Ep和彈簧形變量x間的函數(shù)關(guān)系。設(shè)想用水平力緩慢地將彈簧從原長(zhǎng)拉伸x,該過程拉力做的功W等于彈性勢(shì)能的增加,即Ep。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)所得,彈力F和彈簧伸長(zhǎng)x的關(guān)系為F=kx。拉力的平均值為kx,所以W=kx2。他猜想彈性勢(shì)能的表達(dá)式應(yīng)該就是Ep=kx2。他找到一根彈簧、一個(gè)木板、一個(gè)重G=5.0N的長(zhǎng)方體形金屬塊,設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),利用一把毫米刻度尺來驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論。步驟是:

(1)將金屬塊懸掛在該彈簧下方,靜止時(shí)測(cè)得彈簧的伸長(zhǎng)量為1.00cm,由此得出該彈簧在受到單位作用力時(shí)的伸長(zhǎng)量,即F=kx式中的比例系數(shù)k為________N/m;

(2)將金屬塊放在長(zhǎng)木板上,調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,當(dāng)金屬塊剛好能勻速下滑時(shí)測(cè)出斜面的高度為10.00cm,底邊長(zhǎng)為40.00cm,由此測(cè)得金屬塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______。

(3)如圖將木板固定在地面上,金屬塊放置于木板上。彈簧一端固定在豎直墻上,另一端與金屬塊接觸,用手向左壓金屬塊使彈簧壓縮一定長(zhǎng)度后由靜止釋放,滑塊脫離彈簧后,又沿長(zhǎng)木板滑行一段距離而停下。測(cè)出每次彈簧的壓縮量x和金屬塊脫離彈簧后在長(zhǎng)木板上滑行的距離s,將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)填寫在下面的表格中。

為驗(yàn)證結(jié)果是否符合猜想Ep=kx2,則應(yīng)該根據(jù)以上數(shù)據(jù)作出得圖像為(      )

A:圖像             B:圖像

C:圖像        D:圖像

在下圖的坐標(biāo)系中作出你所選擇的的圖像,請(qǐng)注明橫縱坐標(biāo)所代表的物理量及單位,并注明你所選的標(biāo)度,由圖可得到Ep和x2間的關(guān)系式為                    則該同學(xué)的猜想是          (填“正確”或者“錯(cuò)誤”)的。

 

 

【答案】

(1) (2)  

(3)D  ,,正確,

【解析】

試題分析:(1) 金屬塊懸掛在該彈簧下方靜止時(shí),彈簧彈力等于物體重力即,帶入計(jì)算得。

(2)沿斜面勻速下滑時(shí),物體受力平衡,即重力沿斜面向下的分力,整理得

(3)根據(jù)功能關(guān)系,若則有成正比,二者的圖像為一條直線,而其他的關(guān)系不是一次函數(shù)關(guān)系,畫出的圖像不是直線無法找到函數(shù)關(guān)系。描點(diǎn)作圖如下,,所以該同學(xué)猜想是正確的。

考點(diǎn):研究彈簧的彈性勢(shì)能Ep和彈簧形變量x間的函數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解