某物下興趣小組的同學(xué)設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)來研究輕彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量之間的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
I.在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕彈簧,其左端固定,右端與一質(zhì)量為m的小鋼球接觸。當(dāng)彈簧處于自然長度時,小球恰好在桌子邊緣;

II.如圖所示,讓小球向左壓縮彈簧一段距離后,由靜止釋放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平射程為s;
彈簧長度壓縮量(cm)
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
小球飛行水平距離(m)
1.01
1.50
2.01
2.48
3.01
3.50
(1)試推導(dǎo)彈簧的彈性勢能EP與小球質(zhì)量m、桌面離地的高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系式。
(2)猜測彈簧的彈性勢能EP與彈簧長度的壓縮量x之間的關(guān)系。
分析:(1)彈簧釋放后,小球在彈簧的彈力作用下加速,彈簧與小球系統(tǒng)機(jī)械能守恒,小球離開桌面后,做平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動的知識可以求平拋的初速度,根據(jù)以上原理列式即可;
(2)先從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出彈簧的壓縮量與小球的射程的關(guān)系,再結(jié)合第一小問中結(jié)論得到彈性勢能與小球的射程的關(guān)系,最后綜合出彈簧的彈性勢能EP與彈簧長度的壓縮量x之間的關(guān)系.
解題(1)釋放彈簧后,彈簧儲存的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能
小球接下來做平拋運(yùn)動,有    ②
由①②③式可解得
(2)由(1)的結(jié)論知:
題目表格中給定的數(shù)據(jù)可知,綜上可知:
故彈簧的彈性勢能EP與彈簧長度的壓縮量x之間的關(guān)系為
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一根長L=3.2 m,橫截面積為S=1.6×10-3 m2的銅棒,兩端加電壓U=7.0×10-2 V.銅的電阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m,銅內(nèi)自由電子的體積密度為n=8.5×1029 m-3.求:
(1)通過銅棒的電流;
(2)銅棒內(nèi)的電場強(qiáng)度;
(3)自由電子定向移動的平均速率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

把兩根同種材料做成的電阻絲,分別接在兩個電路中,甲電阻絲長為l,直徑為d,乙電阻絲長為2l,直徑為2d,要使兩電阻絲消耗的功率相等,加在兩電阻絲上的電壓應(yīng)滿足( 。
A.
U
U
=1
B.
U
U
=
2
2
C.
U
U
=
2
D.
U
U
=2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題


I.某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。
①在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持  狀態(tài)。
②他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的彈力大。婆c彈簧長度x的關(guān)系圖線。由此圖線可得該彈簧的原長x0=  cm,勁度系數(shù)k=   N/m。
③他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤,當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時,該彈簧的長度x=  cm。

Ⅱ.某學(xué)習(xí)小組為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時,電阻值與長度的關(guān)系。選取一根乳膠管,里面灌滿了鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱。進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)該小組將鹽水柱作為純電阻,粗測其電阻約為幾千歐,F(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻,有如下實(shí)驗(yàn)器材可供選擇:
A.直流電源:電動勢12V,內(nèi)阻很小,額定電流1A;
B.電流表A1:量程0~10mA,內(nèi)阻約;
C.電流表A2:量程0~600mA,內(nèi)阻約;
D.電壓表V:量程0~15V,內(nèi)阻約;
E.滑動變阻器R1:最大阻值
F.滑動變阻器R2:最大阻值;         
G.開關(guān).導(dǎo)線等
在可供選擇的器材中,應(yīng)選用的電流表是_______(填“A­1”或“A2”),應(yīng)該選用的滑動變阻器是________(填“R1”或“R2”)。
(2)根據(jù)所選的器材在題給的方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖。

(3)握住乳膠管兩端把它均勻拉長,多次實(shí)驗(yàn)測得鹽水柱長度L,電阻R的數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
6
長度L(cm)
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
電阻R(
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
為了研究電阻R與長度L的關(guān)系,該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R,作出了如圖所示的圖線,你認(rèn)為橫坐標(biāo)表示的物理量是____________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

讀出右圖中物體A的長度        。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)圖是“研究勻速直線運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶,O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數(shù)點(diǎn)。加速度大小用a 表示

①OD間的距離為    cm
②下圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的s-t2圖線(s為各計數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離),斜率表示    ,其大小為     m/s2(保留3位有效數(shù)字)

(2)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,所用器材有:小電珠(2.5V,0.6W),滑動變阻器,多用電表,電流表,學(xué)生電源,開關(guān),導(dǎo)線若干。
①粗測小電珠的電阻,應(yīng)選擇多用電表_____倍率的電阻檔(請?zhí)顚憽皒1”、“x10”或“x100”);調(diào)零后,將表筆分別與小電珠的兩極連接,示數(shù)如圖,結(jié)果為_____
      
②實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測量電壓,請根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖(左)完成實(shí)物圖中(右圖)的連線。     
③開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于____端。為使小電珠亮度增加,P應(yīng)由中點(diǎn)向_____端滑動。
④下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù),為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)圖象,必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)_____間多測幾組數(shù)據(jù)(請?zhí)顚憽癮b” “bc” “cd” “de”或“ef”)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=3cm/s勻速上浮的同時,玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動。同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時R的速度大小為  
      Cm/s,R在上升過程中運(yùn)動軌跡的示意圖是            。(R視為質(zhì)點(diǎn))

(2)為測量一電源的電動勢及內(nèi)阻
①在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9V的電壓表
量程為1V、內(nèi)阻大約為1K的電壓V1
量程為2V、內(nèi)阻大約為2K的電壓V2
量程為3V、內(nèi)阻大約為3K的電壓v3
選擇電壓表          串聯(lián)            K的電阻可以改轉(zhuǎn)成量程為9V的電壓表
② 利用一個電阻箱、一只開關(guān)、若開關(guān)導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號V1V2v3與一個電阻串聯(lián)來表示,且可視為理想電壓表),在虛線框內(nèi)畫出電源電動勢及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖。

3.根據(jù)以上試驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀出電壓表示數(shù)為1.50V時、電阻箱值為15.0;電壓表示數(shù)為2.00V時,電阻箱的阻值為40.0,則電源的電動勢E=            V、內(nèi)阻r=_________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)用分度為0.05 mm的游標(biāo)卡尺測量某物體的厚度時,示數(shù)如圖5所示,此示數(shù)為     m.

(2)下列有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的描述中,正確的是:          。
A.在用打點(diǎn)計時器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,通過在紙帶上打下的一系列點(diǎn)跡可求出紙帶上任意兩個點(diǎn)跡之間的平均速度
B.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長,并且實(shí)驗(yàn)時要使彈簧測力計與木板平面平行,同時保證彈簧的軸線與細(xì)繩在同一直線上
C.在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,如果擺長的測量及秒表的讀數(shù)均無誤,而測得的g值明顯偏小,其原因可能是將全振動的次數(shù)誤計為n+1
D.在“驗(yàn)證動量守恒定律"的實(shí)驗(yàn)中,必須要用天平測出碰撞小球的質(zhì)量
Ⅱ.(10分)在研究性學(xué)習(xí)中,某同學(xué)設(shè)計了一個測量導(dǎo)電紙的導(dǎo)電膜厚度的實(shí)驗(yàn),該同學(xué)從資料上查得導(dǎo)電紙導(dǎo)電膜導(dǎo)電材料的電阻率為,并利用下列器材完成了這個實(shí)驗(yàn):
A.電源E(電動勢為1 2V,內(nèi)阻不計)
B.木板N(板上放有導(dǎo)電紙一張,導(dǎo)電膜向上),兩個金屬條a、b(平行放置在導(dǎo)電紙上,與導(dǎo)電紙接觸良好,用作電極,其電極長度與導(dǎo)電紙寬度相同)
C.滑線變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻)
D.毫米刻度尺.
E.電壓表V(量程為6V,內(nèi)阻約3 kΩ)
F.電流表A(量程為0.6A,內(nèi)阻忽略不計)
G.開關(guān)K,導(dǎo)線若干
該同學(xué)將實(shí)物連線成如圖6所示,
(1)請在圖7虛線框中畫出該實(shí)驗(yàn)實(shí)物連線相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖。(導(dǎo)電紙用符號“”表示
(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測定的物理量是:           。
(3)計算導(dǎo)電膜厚度h的公式是:        。(用和測得物理量的符號表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

一同學(xué)用游標(biāo)卡尺測一擺球的直徑時,游標(biāo)卡尺上的游標(biāo)尺和主尺的相對位置如圖甲所示,則這一擺球的直徑是          cm;該同學(xué)用螺旋測微器測另一擺球的直徑時螺旋測微器上的示數(shù)如圖乙所示,則該擺球的直徑為          cm.

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同步練習(xí)冊答案