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一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示,在离地...

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g。

     

(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为__________;(用m、g、s、h等四个字母表示)

(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:

弹簧压缩量x/cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小球飞行水平距离s/cm

20.10

30.00

40.10

49.90

 

69.90

 

根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s=________________cm;

(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为________。(用L、h、y等三个字母表示)

 

(1); (2). 60.00; (3) 【解析】试题分析:(1)由平抛运动规律有:,得: 由机械能守恒定律得:, 释放小球前弹簧的弹性势能表达式为:; (2)由表中数据可看出,在误差范围内,s正比于x,即,所以缺少的数据为60.00cm; (3)由表中数据可看出,在误差范围内,,又,所以弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为:,由得,小球释放前压缩弹簧的弹性势能为:, 由此解得:
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考点分析:
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如图1所示,在光滑水平面上用水平恒力F拉质量为m的单匝正方形金属线框,线框边长为a,在位置1以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时(t=0)。若磁场的宽度为bb>3a),在3t0时刻线框到达位置2时速度又为v0且开始离开磁场。此过程中vt图象如图2所示,则(       )

A. 线框刚进入磁场时MN边的两端电压为Bav0

B. t0时刻线框的速度为

C. 线框完全离开磁场瞬间(位置3)的速度与t0时刻线框的速度相同

D. 线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的焦耳热为2Fb

 

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如图所示为一理想变压器,S为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则(     )

A. 保持U1P的位置不变,Sa改接到bI1将减小

B. 保持U1P的位置不变,Sa改接到bR两端的电压变小

C. 保持U1不变,Sa改接到b,同时使P滑向d端,R的电功率一定变大

D. 保持P的位置不变,S接在a处,使U1增大,I1将增大

 

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如图甲所示,物块AB间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图如图乙所示,则可知

A. A的质量为4kg

B. 运动过程中A的最大速度为vm=4m/s

C. A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒

D. A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J

 

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如图所示,一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上,圆环的直径略大于细杆的直径,圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连,轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的PQ两点处,弹簧的劲度系数为k,起初圆环处于O点,弹簧处于原长状态且原长为L0。将圆环拉至A点由静止释放,重力加速度为g,对于圆环从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是

A. 圆环通过点的加速度小于

B. 圆环在O点的速度最大

C. 圆环在A点的加速度大小为

D. 圆环在B点的速度为

 

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如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为rR3为定值电阻,R1R2为滑动变阻器,A、B为电容器两个水平放置的极板。当滑动变阻器R1R2的滑片处于图示位置时,A、B两板间的带电油滴静止不动。下列说法中正确的是

A. R2的滑片向右缓慢移动时,油滴向下运动

B. R1的滑片向右缓慢移动时,油滴向上运动

C. 缓慢增大极板A、B间的距离,油滴静止不动

D. 缓慢减小极板A、B的正对面积,油滴向上运动

 

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