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如图所示,将轻弹簧放在光滑的水平轨道上,一端与轨道的A端固定在一起,另一端正好在...

如图所示,将轻弹簧放在光滑的水平轨道上,一端与轨道的A端固定在一起,另一端正好在轨道的B端处,轨道固定在水平桌面的边缘上,桌边悬一重锤.利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系.
(1)为完成实验,还需下列哪些器材?答:______
A.秒表   B.刻度尺  C.白纸 D.复写纸  E.小球   F.游标卡尺
(2)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表,则得到的实验结论是______
实验次序1234
x/cm2.003.004.005.00
s/cm10.2015.1420.1025.30


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(1)弹簧释放后,小球在弹簧的弹力作用下加速,弹簧与小球系统机械能守恒,小球离开桌面后,做平抛运动,根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度,根据以上原理找出需要的器材; (2)先从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系,再结合第一小问中结论得到弹性势能与小球的射程的关系,最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系. 【解析】 (1)弹簧释放后,小球在弹簧的弹力作用下加速,弹簧与小球系统机械能守恒,小球离开桌面后,做平抛运动,根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度,从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系,再从前面的结论得到弹性势能与小球的射程的关系,最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系.所以该实验中需要的器材有:B.刻度尺,用来测量弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s   C.白纸,D.复写纸,E.小球,小球平抛后落在放有复写纸的白纸上,确定落地的位置. 故选BCDE. (2)释放弹簧后,弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能 Ep=mv2  ① 小球接下来做平抛运动,有 s=vt      ② h=gt2   ③ 由①②③式可解得 Ep=  ④ 由④的结论知:EP∝s2, 题目表格中给定的数据可知s∝x,综上可知:EP∝s2 故弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系为EP∝x2,即 弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比. 故答案为:(1)BCDE          (2)弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比
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考点分析:
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某学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”实验,如图1,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条、…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、____________
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可使木板适当倾斜来平衡摩擦力,则下面操作正确的是______
A.不系橡皮筋,放开小车,能够自由下滑即可
B.不系橡皮筋,轻推小车,小车能够匀速下滑即可
C.不系橡皮筋,放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.不系橡皮筋,轻推拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可
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A.若斜面向左匀速移动距离s,斜面对物块做功mgsinθcosθs
B.若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgs
C.若斜面向左以加速度a匀加速移动距离s,斜面对物块不做功
D.若斜面向上以加速度a匀加速移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)s
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D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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