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16.某物理興趣小組根據(jù)機(jī)械能守恒定律,用彈簧彈射器探究彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系,裝置如圖所示,彈射器水平放置,用質(zhì)量為m的小球壓縮彈簧,用刻度尺測(cè)出彈簧的壓縮量x;由靜止釋放小球,彈簧將小球彈射出去,測(cè)得小球通過(guò)兩個(gè)豎直放置的光電門(mén)的時(shí)間間隔t,用刻度尺測(cè)得A、B光電門(mén)的水平間距L,摩擦阻力不計(jì).
(1)小球離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小v=Lt,彈簧彈性勢(shì)能Ep=mL22t2.(用已知測(cè)量量的字母符號(hào)表示)
(2)保持A、B光電門(mén)的間距L不變,用同一小球,改變彈簧的壓縮量,測(cè)出多組數(shù)據(jù),計(jì)算并畫(huà)出如圖乙所示的1t-x的關(guān)系圖線(xiàn),由圖乙可知,1t與x成正比(填“正”或“反”).
(3)由上述實(shí)驗(yàn),可以得出結(jié)論:對(duì)同一根彈簧,彈性勢(shì)能與彈簧形變量的二次方成正比成正比.

分析 (1)由圖可知,彈簧在小球進(jìn)入光電門(mén)之前就恢復(fù)形變,故其彈射速度為通過(guò)光電門(mén)的水平速度,由此可得速度,再由能量守恒可得彈性勢(shì)能.
(2)根據(jù)圖線(xiàn)得出1t與x的關(guān)系.
(3)結(jié)合1t與x的關(guān)系,以及彈性勢(shì)能為1t的關(guān)系,得出彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系.

解答 解:(1)小球在兩光電門(mén)間做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則水平分速度v=Lt,該速度等于小球離開(kāi)彈簧時(shí)的速度,則彈簧的彈性勢(shì)能為:Ep=12mv2=mL22t2
(2)由圖乙可知,1t與x成正比.
(3)根據(jù)Ep=mL22t2知,彈簧的彈性勢(shì)能與1t的平方成正比,而x與1t成正比,可知彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧形變量的二次方成正比.
故答案為:(1)Lt,mL22t2;(2)正;(3)彈簧形變量的二次方成正比.

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)是要弄清小球的射出速度就是在光電門(mén)間水平分速度的大小,以及知道彈性勢(shì)能的表達(dá)式,并能靈活運(yùn)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示,物體A和B的重力分別為10N和3N,不計(jì)彈簧秤和細(xì)線(xiàn)的重力和一切摩擦,則彈簧秤所受的合力和彈簧秤的讀數(shù)為(  )
A.0N  13NB.7N  3NC.0N  3ND.7N  13N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖所示為某發(fā)電站向某用戶(hù)區(qū)供電的輸電原理圖,T1為匝數(shù)比為n1:n2的升壓變壓器,T2為匝數(shù)比為n3:n4的降壓變壓器.若發(fā)電站輸出的電壓有效值為U1輸電導(dǎo)線(xiàn)總電阻為R,在某一時(shí)間段用戶(hù)需求的電功率恒為Po,用戶(hù)的用電器正常工作電壓為U2,在滿(mǎn)足用戶(hù)正常用電的情況下,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.T1原線(xiàn)圈中的電流有效值為P0U1
B.T2副線(xiàn)圈中的電流有效值為P0U2
C.輸電線(xiàn)上損耗的功率為n42P02Rn32U22
D.輸電線(xiàn)上損耗的功率為n12P02Rn22U12

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.一理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為5:1,原線(xiàn)圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線(xiàn)圈所接電路如圖乙所示,P為滑動(dòng)變阻器的觸頭,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.副線(xiàn)圈輸出電壓的頻率為100Hz
B.副線(xiàn)圈輸出電壓的有效值為222V
C.P向右移動(dòng)時(shí),原、副線(xiàn)圈的電流比減小
D.P向左移動(dòng)時(shí),變壓器的輸出功率增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.如圖所示的是利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平;
②測(cè)出擋光條的寬度d和兩光電門(mén)中心之間的距離s;
③將滑塊移至光電門(mén)1左側(cè)某處,待放有砝碼的托盤(pán)靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過(guò)光電門(mén)2;
④讀出滑塊分別通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)的擋光時(shí)間△t1和△t2;
⑤用天平稱(chēng)出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱(chēng)出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m.請(qǐng)完成以下填空:
(1)滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí),速度分別為v1=\fracl772ifyt1和v2=\fracmobyl2ot2,可確定系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤(pán)和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1=12M+mrum5ofn2t12和Ek2=12M+mi76fnu22t22;
(2)在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中,系統(tǒng)勢(shì)能(即砝碼與托盤(pán)的重力勢(shì)能)的減少△Ep=mgs;(重力加速度為g)
(3)如果滿(mǎn)足關(guān)系式mgs=12M+m6jb7sum2t22-12M+mgnfdq612t12,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.如圖1所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平.
(1)為完成此實(shí)驗(yàn),除了上述器材,還需要的器材有AD
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.0~12V的直流電源
D.低壓交流電源
(2)實(shí)驗(yàn)中,在打出的紙帶上選擇5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s.并測(cè)出了各點(diǎn)間的距離如圖2所示.則紙帶上C點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘的速度vC=1.92m/s,重錘的加速度為9.60m/s2.(保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.將一個(gè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上,我們就可以測(cè)量快速變化的力.圖中所示就是用這種方法測(cè)得的小滑塊在半球形碗內(nèi)在豎直平面內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)時(shí),對(duì)碗的壓力大小隨時(shí)間變化的曲線(xiàn).從這條曲線(xiàn)提供的信息,可以判斷滑塊約每隔1.0秒經(jīng)過(guò)碗底一次,隨著時(shí)間的變化滑塊對(duì)碗底的壓力減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”、“不變”或“無(wú)法確定”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖所示,為在同一繩上相向傳波的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖,其中a、b、c是甲波上的三個(gè)點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是:(  )
A.這兩列波相遇時(shí)能發(fā)生干涉現(xiàn)象
B.甲波的速度v比乙波的速度v
C.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置
D.若v=20m/s,再經(jīng)t=0.5s,質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)的路程是 0.5m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

6.如圖所示:電阻R1:R2:R3=1:2:3,求電流表示數(shù)比.

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同步練習(xí)冊(cè)答案