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某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹...

某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep。根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx。拉力的平均值为满分5 manfen5.comkx,所以W=满分5 manfen5.comkx2。他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=满分5 manfen5.comkx2。他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块,设计了一个实验,利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。步骤是:

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(1)将金属块悬挂在该弹簧下方,静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量,即F=kx式中的比例系数k为________N/m;

(2)将金属块放在长木板上,调节长木板的倾角,当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=______。

(3)如图将木板固定在地面上,金属块放置于木板上。弹簧一端固定在竖直墙上,另一端与金属块接触,用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放,滑块脱离弹簧后,又沿长木板滑行一段距离而停下。测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s,将对应的数据填写在下面的表格中。

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为验证结果是否符合猜想Ep=满分5 manfen5.comkx2,则应该根据以上数据作出得图像为(      )

A:满分5 manfen5.com图像             B:满分5 manfen5.com图像

C:满分5 manfen5.com图像        D:满分5 manfen5.com图像

在下图的坐标系中作出你所选择的的图像,请注明横纵坐标所代表的物理量及单位,并注明你所选的标度,由图可得到Ep和x2间的关系式为                    则该同学的猜想是          (填“正确”或者“错误”)的。

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(1) (2)   (3)D  ,,正确, 【解析】 试题分析:(1) 金属块悬挂在该弹簧下方静止时,弹簧弹力等于物体重力即,带入计算得。 (2)沿斜面匀速下滑时,物体受力平衡,即重力沿斜面向下的分力,整理得 (3)根据功能关系,若则有即与成正比,二者的图像为一条直线,而其他的关系不是一次函数关系,画出的图像不是直线无法找到函数关系。描点作图如下,,所以该同学猜想是正确的。 考点:研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系的实验设计
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考点分析:
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如图所示,用DIS研究两物体m1和m2间的相互作用力,m1和m2由同种材料构成。两物体置于光滑的水平地面上,若施加在m1上的外力随时间变化规律为:F1=kt+2,施加在m2上的恒力大小为:F2=2N。由计算机画出m1和m2间的相互作用力F与时间t的关系图。

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则F—t图像中直线的斜率为_____________(用m1、m2、k表示),纵坐标截距为________ N

 

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在倾角为满分5 manfen5.com的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则此时(       )

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A.拉力做功的瞬时功率为满分5 manfen5.com

B.物块B的质量满足满分5 manfen5.com

C.物块A的加速度为满分5 manfen5.com

D.弹簧弹性势能的增量为满分5 manfen5.com

 

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一条宽为L的河流,河水流速为v1,船在静水中的速度为v2,v1 、v2均不等于零。设船头的指向与上游河岸的夹角为θ,要使船划到对岸时航程最短,则θ可能满足(       )

A.满分5 manfen5.com    B.满分5 manfen5.com    C.满分5 manfen5.com    D.满分5 manfen5.com

 

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如图所示,质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放,小球沿杆下滑,当弹簧位于竖直位置时,小球速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为h,若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内,下列说法正确的是(      )

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A.弹簧与杆垂直时,小球速度最大

B.弹簧与杆垂直时,小球的动能与重力势能之和最大

C.小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量小于mgh

D.小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量等于mgh

 

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质点做直线运动的v-t图象如图所示,与1~2s内质点的位移相同的时间间隔是(       )

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A.2~3s          B.5~6s              C.2~5s           D.1~7s

 

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