【題目】一個(gè)同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長度改變量的關(guān)系,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):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質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一個(gè)小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣,如圖所示.讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小鋼球在空中飛行后落在水平地面上,水平距離為s

1)請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、小鋼球飛行的水平距離s等物理量之間的關(guān)系式:Ep= ____________

2)彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:

彈簧的壓縮量x cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小鋼球飛行的水平距離s cm

1.01

1.50

2.01

2.49

3.01

3.50

根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)你猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系為___________________

【答案】EP Epx2成正比

【解析】

1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有,得.由機(jī)械能守恒定律得

2與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系為:x2成正比.猜測(cè)的理由:由表中數(shù)據(jù)可看出,在誤差范圍內(nèi),x正比于s,又,所以正比于x2

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子MN,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示.下列表述正確的是(  )

A. M帶負(fù)電,N帶正電

B. M的速率小于N的速率

C. 洛倫茲力對(duì)M、N做正功

D. M的運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間

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【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng) B0.05T,矩形線圈的匝數(shù) N100,邊長 Lab0.20m,Lbc0.10m,以 300r/min 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈總電阻為,.線圈外接電阻為.從通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí),

1)交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為_______V;

2)交變電壓表的示數(shù)為__________V;

3)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中,電阻 R 上產(chǎn)生的熱量為_______J;

4)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中,通過電阻 R 的電量為_____C。

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【題目】如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn),彈簧處于原長時(shí),圓環(huán)高度為h.讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時(shí)速度為零.則在圓環(huán)下滑到底端的過程中(桿與水平方向夾角為30°)(  )

A. 圓環(huán)機(jī)械能守恒

B. 彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大

C. 彈簧的彈性勢(shì)能變化了mgh

D. 彈簧與光滑桿垂直時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

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【題目】如圖所示,A和B兩個(gè)小球固定在一根輕桿的兩端,mB> mA,此桿可繞穿過其中心的水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)使輕桿從水平狀態(tài)無初速度釋放,發(fā)現(xiàn)桿繞O沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),則桿從釋放起轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中

A. B球的動(dòng)能增加,機(jī)械能增加

B. A球的重力勢(shì)能和動(dòng)能都增加

C. A球重力勢(shì)能和動(dòng)能的增加量等于B球的重力勢(shì)能的減少量

D. A球和B球的總機(jī)械能是守恒的

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【題目】如圖所示,某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行,在纜車中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面,斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊,小物塊相對(duì)斜面靜止(設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)運(yùn)行).則( )

A. 小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下

B. 小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為ma

C. 小物塊受到的靜摩擦力大小為mg+ma

D. 小物塊受到斜面的彈力大小mg

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【題目】飛船在離開地球的過程中,經(jīng)常采用霍曼變軌。它的原理很簡單:如圖所示,飛船先在初始圓軌道Ⅰ上的某一點(diǎn)A打一個(gè)脈沖(發(fā)動(dòng)機(jī)短暫點(diǎn)火)進(jìn)行加速,這樣飛船就進(jìn)入一個(gè)更大橢圓軌道Ⅱ,其遠(yuǎn)地點(diǎn)為B。在B點(diǎn)再打一個(gè)脈沖進(jìn)行加速,飛船就進(jìn)入到最終圓軌道Ⅲ。設(shè)軌道Ⅰ為近地軌道,半徑為地球半徑R,軌道Ⅲ的半徑為3R;地球表面重力加速度為g.飛船在軌道Ⅰ的A點(diǎn)的速率為v1,加速度大小為a1;在軌道Ⅱ的A點(diǎn)的速率為v2,加速度大小為a2;在軌道Ⅱ的B點(diǎn)的速率為v3,加速度大小為a3,則(

A. v2>v1>v3

B. a2=a1=g

C. v2=

D. 飛船在軌道Ⅱ上的周期

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【題目】如圖所示,某電路上接有保險(xiǎn)絲、交流電壓表、“220V 900W”的電飯鍋及“220V 200W”的抽油煙機(jī).現(xiàn)接入u=31lsin100πt(V)的交流電,下列說法正確的是

A. 交流電壓表的示數(shù)為311V

B. 1s內(nèi)流過保險(xiǎn)絲的電流方向改變50

C. 電飯鍋的熱功率是抽油煙機(jī)的熱功率的4.5

D. 為保證電路正常工作,保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于5A

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【題目】如圖所示,一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P,細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上,Q放在帶小孔小孔光滑的固定水平桌面上,小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)圓錐擺,現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)圖中位置,兩次金屬塊Q都靜止在桌面上的同一點(diǎn),則后一種情況與原來相比較,下面的判斷中正確的是  

A. 小球P運(yùn)動(dòng)的加速度變大

B. 小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變小

C. Q受到桌面的支持力變大

D. Q受到桌面的靜摩擦力變大

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