某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系

①如圖23(a),將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái),在上端的托盤中依次增加砝碼,測(cè)量相應(yīng)的彈簧長度,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表,由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=       N/m。(g取9.80m/s2
砝碼質(zhì)量(g)
50
100
150
彈簧長度(cm)
8.62
7.63
6.66
②取下彈簧,將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè),如圖23(b)所示:調(diào)整導(dǎo)軌,使滑塊自由滑動(dòng)時(shí),通過兩個(gè)光電門的速度大小            。
③用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x;釋放滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度v,釋放滑塊過程中,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為             。
④重復(fù)③中操作,得到v與x的關(guān)系如圖23(c)。由圖可知,v與x成           關(guān)系。由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:對(duì)同一根彈簧,彈性勢(shì)能與彈簧的          成正比。
①50N/m(49.5~50.5)   ②相等   ③動(dòng)能     ④正比;x2(或壓縮量的平方)

試題分析:①據(jù),,有:,則,同理可以求得:,則勁度系數(shù)為:。[②使滑塊通過兩個(gè)光電門時(shí)的速度相等,則可以認(rèn)為滑塊離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動(dòng);③彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能;④圖線是過原點(diǎn)的傾斜直線,所以v與x成正比;彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,即,即彈性勢(shì)能與速度平方成正比,又由v與x成正比,則彈性勢(shì)能與壓縮量的平方成正比。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,選用的螺旋彈簧如圖甲所示。

(1)將彈簧的上端O點(diǎn)固定懸吊在鐵架臺(tái)上,旁邊置一刻度尺,刻度尺的零刻線跟O點(diǎn)對(duì)齊,在彈簧的下部A處做一標(biāo)記,如固定一個(gè)指針。在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼時(shí)(每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都是50g),指針在刻度尺上指示的刻度為x。逐個(gè)增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù),刻度x隨掛鉤上的鉤碼所受的重力F而變化,幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得相應(yīng)的F、x各點(diǎn)描繪在圖中,如圖乙,請(qǐng)?jiān)趫D中描繪出x隨F變化的圖象。由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)kA=________N/m(結(jié)果取2位有效數(shù)字)。
(2)如果將指針固定在A點(diǎn)的下方P處,再作出x隨F變化的圖象,得出彈簧的勁度系數(shù)與kA相比,可能是________。
A.等于kB.大于kAC.小于kAD.無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

重心的位置,下列說法不正確的是(   )
A.物體升高或降低時(shí),重心在物體上的位置也要升高或降低
B.物體的形狀改變時(shí),其重心的位置必定改變
C.規(guī)則物體的重心一定在它的幾何中心
D.重心是物體所受重力的作用點(diǎn),所以重心總在物體上,不在物體外

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

下列說法中正確的是( 。
A.形狀規(guī)則的物體的重心必與其幾何中心重合
B.放在桌面上的物理書受到的支持力是由于物理書發(fā)生形變而產(chǎn)生的
C.高大的立交橋要建很長的引橋,是為了減小汽車在引橋上對(duì)引橋的壓力
D.滑動(dòng)摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在傾角為30的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為200 N/m的輕質(zhì)彈簧,彈簧下端連一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球,球被一垂直于斜面的擋板A擋住,此時(shí)彈簧沒有形變.若擋板A以4 的加速度沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng),取g=10,則         
A.小球向下運(yùn)動(dòng)0.05 m時(shí)速度最大
B.小球向下運(yùn)動(dòng)0.01 m時(shí)與擋板分離
C.小球速度最大時(shí)與擋板分離
D.小球從一開始就與擋板分離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球質(zhì)量為m,被3根質(zhì)量不計(jì)的相同彈簧a、b、c固定在O點(diǎn),c豎直放置,a、b、c之間的夾角均為.小球平衡時(shí),彈簧a、b、c的彈力大小之比為.設(shè)重力加速度為g,當(dāng)單獨(dú)剪斷c瞬間,小球的加速度大小及方向可能為
A.,豎直向下
B.,豎直向上
C.,豎直向下
D.,豎直向上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量分別為m1=2kg,m2=3kg的二個(gè)物體置于光滑的水平面上,中間用一輕彈簧秤連接。水平力F1=30N和F2=20N分別作用在m1和m2上。當(dāng)兩物體以相同速度一起運(yùn)動(dòng)時(shí),以下敘述正確的是:
A.彈簧秤的示數(shù)是10N。
B.彈簧秤的示數(shù)是50N。
C.在同時(shí)撤出水平力F1、F2的瞬時(shí),m1加速度的大小13m/s2
D.在只撤去水平力F1的瞬間,m2加速度的大小為4m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于力的概念,下列說法正確的是(  )
A.一個(gè)力必定聯(lián)系著兩個(gè)物體,其中每個(gè)物體既是受力物體,又是施力物體
B.放在桌面上的木塊受到桌面對(duì)它向上的彈力,這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的
C.壓縮彈簧時(shí),手先給彈簧一個(gè)壓力F,等彈簧再壓縮x距離后才反過來給手一個(gè)彈力
D.根據(jù)力的作用效果命名的不同名稱的力,性質(zhì)可能也不相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,原長分別為L1=0.1m和L2=0.2m、勁度系數(shù)分別為k1=100N/m和k2=200N/m的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛在天花板上。兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1=0.2kg的物體,最下端掛著質(zhì)量為m2=0.1kg的另一物體,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。g=10N/kg

(1)這時(shí)兩個(gè)彈簧的總長度為多大?
(2)若用一個(gè)質(zhì)量為M的平板把下面的物體豎直緩慢地向上托起,直到兩個(gè)彈簧的總長度等于兩彈簧的原長之和,求這時(shí)平板施加給下面物體m2的支持力多大?

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