【題目】某同學(xué)利用圖示裝置來(lái)研究彈簧彈力與形變的關(guān)系。 設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如下:AB是質(zhì)量均為m0的小物塊,A、B間由輕彈簧相連,A的上面通過(guò)輕繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪與一個(gè)輕質(zhì)掛鉤相連。掛鉤上可以掛上不同質(zhì)量的物體C。物塊B下放置一壓力傳感器。物體C右邊有一個(gè)豎直的直尺,可以測(cè)出掛鉤的下移的距離。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧均處于彈性限度內(nèi),重力加速度g=98m/s2。實(shí)驗(yàn)操作如下:

1)不懸掛物塊C,讓系統(tǒng)保持靜止,確定掛鉤的位置O,并讀出壓力傳感器的示數(shù)F0;

2)每次掛上不同質(zhì)量的物塊C,用手托出,緩慢釋放。測(cè)出系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)掛鉤相對(duì)O點(diǎn)下移的距離xi,并讀出相應(yīng)的壓力傳感器的示數(shù)Fi

3)以壓力傳感器示數(shù)為縱軸,掛鉤下移距離為橫軸,根據(jù)每次測(cè)量的數(shù)據(jù),描點(diǎn)作出F-x圖像如圖所示。

由圖像可知,在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),可以認(rèn)為彈簧彈力與彈簧形變量成 (填正比”“反比”“不確定關(guān)系);

由圖像可知:彈簧勁度系數(shù)k N/m

如果掛上物塊C的質(zhì)量mc3m0,并由靜止釋放。當(dāng)壓力傳感器的示數(shù)為零時(shí),物塊C的速度v0 m/s

【答案】正比;②98③14

【解析】試題分析:對(duì)B分析,根據(jù)平衡有:F+mg=F,可知F與彈簧彈力成線性關(guān)系,又Fx成線性關(guān)系,可知彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比.

由題意可知,F-x圖線斜率的絕對(duì)值表示彈簧的勁度系數(shù),則

未掛物塊C時(shí),彈簧處于壓縮,彈力等于m0g,當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí),可知彈簧處于伸長(zhǎng),彈力為m0g,可知彈簧的壓縮量和伸長(zhǎng)量相等,則彈簧的彈性勢(shì)能不變,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒知,(mcm0ghmc+m0v2,因?yàn)?/span>h=02m,mc=3m0,代入數(shù)據(jù)解得v0=14m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處).從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.

(1)通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________________之間某時(shí)刻開(kāi)始減速.

(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為_______m/s,計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)

(3)物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=________m/s2,若用來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_______(填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的是_________電源(填 交流 直流),電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是________V,電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是___________V。當(dāng)電源頻率是50 z時(shí),它每隔________s打一次點(diǎn)。

2)該同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律時(shí),對(duì)打出的一條紙帶進(jìn)行研究,從O點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)打點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)分別為A、B、C、DE,該同學(xué)已求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)速度,其數(shù)值見(jiàn)下表。

aO點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),根據(jù)以上數(shù)據(jù)在所給的坐標(biāo)紙中作出小車(chē)的v-t圖線_______;

b由所作圖象求出:

計(jì)數(shù)點(diǎn)O對(duì)應(yīng)的速度大小________m/s;

小車(chē)的加速度大小________m/s2。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面.已知φa=5 V,φc=3 V,ab=bc、b點(diǎn)電勢(shì)為φb,b,d 在同一等勢(shì)面上.以|Wac|表示點(diǎn)電荷q由a點(diǎn)移到c點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做功的大小,|Wdc|表示點(diǎn)電荷q由d點(diǎn)移到c點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做功的大小,則 (   )

A. φb>4 V B. φb<4 V

C. |Wac|=2|Wdc| D. |Wac|<2|Wdc|

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,變頻交變電源的頻率可在20 Hz20 kHz之間調(diào)節(jié),在某一頻率時(shí),A1、A2兩只燈泡的亮度相同。則下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 如果將頻率增大,A1亮度減弱、A2亮度加強(qiáng)

B. 如果將頻率增大,A1亮度加強(qiáng)、A2亮度減弱

C. 如果將頻率減小,A1亮度減弱、A2亮度減弱

D. 如果將頻率減小,A1亮度加強(qiáng)、A2亮度減弱

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖9所示,足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,間距為L0.5 m ,一勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端MP間連接阻值為R0.40 Ω的電阻,質(zhì)量為m0.01 kg、電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電荷量為0.3 C,則在這一過(guò)程中(g10 m/s2)(   )

A. 安培力最大值為0.05 N B. 這段時(shí)間內(nèi)下降的高度1.2 m

C. 重力最大功率為0.1 W D. 電阻產(chǎn)生的焦耳熱為0.04 J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于機(jī)械能是否守恒,下列敘述中正確的是(

A. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能一定守恒

B. 做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒

C. 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒

D. 只有重力對(duì)物體做功,物體機(jī)械能一定守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】美國(guó)在2016年2月11日宣布“探測(cè)到引力波的存在”。天文學(xué)家通過(guò)觀測(cè)雙星軌道參數(shù)的變化來(lái)間接驗(yàn)證引力波的存在,證實(shí)了GW150914是兩個(gè)黑洞并合的事件。該事件中甲、乙兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽(yáng)質(zhì)量的36倍和29倍,假設(shè)這兩個(gè)黑洞,繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),且這兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小。若該黑洞系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響,則關(guān)于這兩個(gè)黑洞的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )

A. 甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36:29

B. 甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的角速度大小始終相等

C. 隨著甲、乙兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小,它們運(yùn)行的周期也在減小

D. 甲、乙兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小始終相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它在第5 s內(nèi)的位移大小為5 m,第10 s內(nèi)的位移大小為10 m,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 該質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)刻的速度為0

B. 該質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線的加速度大小為2 m/s2

C. 該質(zhì)點(diǎn)在第20 s內(nèi)的位移大小為20 m

D. 該質(zhì)點(diǎn)在前10 s的平均速度大小為10 m/s

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