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在“探究弹性势能与弹簧形变量的关系”的实验中,各实验小组所用轻质弹簧规格相同,小...

探究弹性势能与弹簧形变量的关系的实验中,各实验小组所用轻质弹簧规格相同,小球质量不同。

(1)某小组用游标卡尺测量小球直径如图所示,则小球直径D=________cm。

(2)实验小组将轻质弹簧套在水平光滑细杆上,细杆两端固定在竖直固定的挡板上。小球与弹簧相连,在弹簧的自然长度位置两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的是光敏电阻阻值R随时间t的变化关系。某时刻把小球拉离平衡位置(小球所受合力为零的位置)后由静止释放,小球在平衡位置的两侧做往复运动,所得R-t图线如图乙所示。若小球的质量为m,则小球在做往复运动的过程中,弹簧的最大弹性势能表达式为________(用图中和题中所给的字母表示,小球在运动中空气阻力不计)。

(3)实验小组在实验的过程中不断改变小球释放的位置,测量出每次弹簧的最大形变量x(均在弹簧弹性限度内),计算出小球在平衡位置时的速度v,做出v-x的图线如图丙所示。由图像可得出弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系是__________(定性描述)。实验中发现不同实验小组做出的v-x图线的斜率不同,原因是_____________________.

 

0.750 弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比 小球的质量不同 【解析】(1)小球直径D=0.7cm+0.05mm×10=0.750cm ; (2)光敏电阻阻值较大时,光强较小,即为遮光时刻,根据遮光时间以及小球直径的值可得小球的最大速度 ,则弹簧的弹性势能 (3)由图像可知v=kx,而 ,则弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系是:弹性势能与其形变量的平方成正比; 斜率为 ,故不同实验小组做出的v-x图线的斜率不同,原因是小球的质量不同。  
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考点分析:
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为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为hO1O2ABC点在同一水平直线上。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。

实验过程一:如图甲所示,挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离。滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1

实验过程二:如图乙所示,将挡板的固定点移到距O1点距离为dO2点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C的距离与O1A的距离相等。滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2

1为完成本实验,下列说法中正确的是________

A.必须测出小滑块的质量              B.必须测出弹簧的劲度系数

C.弹簧的压缩量不能太小              D.必须测出弹簧的原长

2写出动摩擦因数的表达式μ____________。(用题中所给物理量的符号表示

3在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面。为了仍能测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,实验小组测量出滑块停止滑动的位置到B点的距离l写出动摩擦因数的表达式μ____________。(用题中所给物理量的符号表示

4某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数。此实验方案________。(选填可行不可行

 

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在匀强磁场中,有一个静止的原子核发生衰变,放出一个粒子而转变为一个新原子核,放射出的粒子与新原子核的速度方向都与磁感线方向垂直,形成的径迹是两个相外切的圆,如图所示。下列说法正确的是(    )

A. 放射出的粒子可能是α粒子也可能是β粒子

B. 放射出的粒子和新原子核都做顺时针方向的圆周运动

C. 图中小圆是放射出的粒子的径迹,大圆是新原子核的径迹

D. 放射出的粒子的动能小于新原子核的动能

 

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下列说法中正确的是

A. 具有各向同性的固定一定是非晶体

B. 饱和气压随温度降低而减小,与饱和的体积无关

C. 能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性

D. 液体表面层分子间距离比液体内部大,这些液体分子间作用力表现为引力

E. 若某气体摩尔体积为V,阿伏伽德罗常数用表示,则该气体的分子体积为

 

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如图甲所示,50匝矩形闭合导线框.ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框电阻不计。线框匀速转动时所产生的正弦交流电压图象如图乙所示。把该交流电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端。已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5:1,交流电流表为理想电表,电阻R=,其他各处电阻不计,以下说法正确的是

A. t=0.1s时,电流表的示数为0    B. 副线圈中交流电的频率为50Hz

C. 线框面积为m2    D. 0.05s线圈位于图甲所示位置

 

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惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器,叫摆钟。如图所示,旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动。为使摆钟走时准确,下列做法中正确的是()

A. 摆钟快了,应使圆盘沿摆杆上移

B. 摆钟慢了,应使圆盘沿摆杆下移

C. 由冬季变为夏季时,应使圆盘沿摆杆上移

D. 把摆钟从黑龙江移到福建,应使圆盘沿摆杆下移

 

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