某同學(xué)想研究彈簧的彈性勢能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拉伸x,該過程拉力做的功W等于彈性勢能的增加,即Ep。根據(jù)本實驗所得,彈力F和彈簧伸長x的關(guān)系為F=kx。拉力的平均值為kx,所以W=kx2。他猜想彈性勢能的表達(dá)式應(yīng)該就是Ep=kx2。他找到一根彈簧、一個木板、一個重G=5.0N的長方體形金屬塊,設(shè)計了一個實驗,利用一把毫米刻度尺來驗證這個結(jié)論。步驟是:

(1)將金屬塊懸掛在該彈簧下方,靜止時測得彈簧的伸長量為1.00cm,由此得出該彈簧在受到單位作用力時的伸長量,即F=kx式中的比例系數(shù)k為________N/m;
(2)將金屬塊放在長木板上,調(diào)節(jié)長木板的傾角,當(dāng)金屬塊剛好能勻速下滑時測出斜面的高度為10.00cm,底邊長為40.00cm,由此測得金屬塊和長木板間的動摩擦因數(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度后由靜止釋放,滑塊脫離彈簧后,又沿長木板滑行一段距離而停下。測出每次彈簧的壓縮量x和金屬塊脫離彈簧后在長木板上滑行的距離s,將對應(yīng)的數(shù)據(jù)填寫在下面的表格中。

為驗證結(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“錯誤”)的。

(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,彈簧彈力等于物體重力即,帶入計算得。
(2)沿斜面勻速下滑時,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。描點作圖如下,,所以該同學(xué)猜想是正確的。

考點:研究彈簧的彈性勢能Ep和彈簧形變量x間的函數(shù)關(guān)系的實驗設(shè)計

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(4分)在用打點計時器測勻變速直線運動的加速度實驗中,下列說法中對于減小誤差來說有益的是:               。

A.選取計數(shù)點時,常使兩計數(shù)點之間還有四個記錄點為好
B.先釋放紙帶,再接通電源
C.選計數(shù)點時,舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清晰、點跡間距適當(dāng)?shù)囊徊糠诌M行測量和計算
D.最好用v-t圖像來求加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

用打點計時器可測紙帶運動的時間和位移.下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶嶒灢襟E,按照你對實驗的理解,在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容,然后按實際操作的合理步驟,將各步驟的字母代號順序?qū)懺诳瞻滋帲?br />A在電磁打點計時器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線,導(dǎo)線的另一端分別接在低壓            (填交流或直流)電源的兩個接線柱上。
B把電磁打點計時器固定在桌子上,讓紙帶穿過            ,并壓在            下面。
C用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離        。
D切斷電源,取下紙帶,如果共有n個清晰的點,則這段紙帶記錄的時間           
E打開電源開關(guān),再用手水平地拉動紙帶,紙帶上打下一系列小點。
F利用公式計算紙帶運動的平均速度。
實驗步驟的合理順序是                 

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,
(1)完成本實驗中的實物圖連接

(2)在上圖的電路中,為避免燒壞電表,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)置于_______端(填“A”或“B”).

(3)上圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖象,由圖可知,電源的電動勢E=___V,內(nèi)阻r=____Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)在探究求合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩.實驗時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條.
(1)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法是正確的________(填字母代號).
A.將橡皮條拉伸相同長度即可
B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度
C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度
D.將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置
(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中對減小實驗誤差有益的說法是 ________(填字母代號).
A.兩細(xì)繩必須等長
B.彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C.用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大
D.拉橡皮條的細(xì)繩要長些,標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(本小題共8分)請寫出螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)
(1)(     )mm                    (2)(       ) cm

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為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材:
A.被測干電池(電動勢約1.5V,內(nèi)阻約1.0Ω)
B.靈敏電流表G(滿偏電流3.0mA,內(nèi)阻10Ω)
C.電流表A(量程0~0.60A,內(nèi)阻0.10Ω)  
D.滑動變阻器R1(0~20Ω,10A)E. 滑動變阻器R2(0~100Ω,1A) 
F.定值電阻R3=990Ω       
G.電鍵和導(dǎo)線若干
(1)(3分)為了能較為準(zhǔn)確地進行測量,也為了操作方便,實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是____。(填寫器材前的字母序號)
(2)(5分)請在下圖矩形框中畫出實驗電路圖。

(3)(6分)圖為某同學(xué)根據(jù)正確的電路圖作出的I1-I2圖線(I1為靈敏電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由該圖線可得:被測干電池的電動勢E =__V,內(nèi)電阻r =__Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d。開始時將木板置于MN處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運動為止,記下彈簧秤的示數(shù),以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù),然后釋放木板,并用秒表記下木板運動到PQ處的 時間t。

①木板的加速度可以用d、t表示為a=_______;
②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗,確定加速度a與彈簧秤示數(shù)的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是_________;

③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點是________。

A.可以改變滑動摩擦力的大小 B.可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
C.可以比較精確地測出摩擦力的大小 D.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某同學(xué)為估測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力,設(shè)計了下述實驗:將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后,連同輸液管一起綁在摩托車上,調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度,剛好每隔1.0s滴一滴,該同學(xué)騎摩托車,先使之加速到某一速度,然后熄火,讓摩托車沿直線滑行,如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴(左側(cè)是起點)。設(shè)該同學(xué)質(zhì)量為50kg,摩托車的質(zhì)量為75 kg,根據(jù)該同學(xué)的實驗結(jié)果可估算()(下圖長度單位:m)

(1)騎摩托車行駛至D點時的速度大小為_________;
(2)騎摩托車加速時的加速度大小為________;
(3)騎摩托車加速時的牽引力大小為__________N。

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同步練習(xí)冊答案