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一个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,进行了如下实验:在离地面...

一个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,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子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的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s.

(1)小钢球离开桌面时的速度大小为v0_______,弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep________.

(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:

由实验数据,可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为__________(式中k为比例系数)

A.Epkx   B.     CEpkx2  D.

 

C 【解析】(1)小球离开桌面后做平抛运动,有:s=v0t 竖直方向有: 联立解得: , 根据功能关系有:Ep= ,代入数据解得:EP= (2)根据表格中数据,可得出弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为Ep=kx2,故ABD错误,C正确。本题也可利用代入法进行逐项排除。 故选C.  
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考点分析:
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如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻RC1C2是半径都为a的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域C1中磁场的磁感应强度随时间按B1bkt(k>0)变化,C2中磁场的磁感应强度恒为B2一质量为m 、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止.则(  )

A. 通过金属杆的电流大小为

B. 通过金属杆的电流方向为从BA

C. 定值电阻的阻值为R

D. 整个电路的热功率P

 

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把皮球从地面以某一初速度竖直上抛,经过一段时间后皮球又落回抛出点,上升最大高度的一半处记为A点。以地面为零势能面。设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比,则(  )

A. 皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方

B. 皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量

C. 皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等

D. 皮球上升过程中的克服重力做功大于下降过程中重力做功

 

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如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里.现使金属线框从MIN;上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到完全穿出匀强进场区域瞬间的v一t图像。图像中的物理量均为已知量。重力加速度为g,.不计空气阻力。下列说法正确的是

A.金属线框刚进人磁场时感应电流方向沿adcba方向

B.金属线框的边长为v1t:2一t1

C.磁场的磁感应强度为

D.金属线框在0一t4的时间内所产生的热量为

 

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如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电压表和电流表均为理想表。现闭合开关S,将变阻器的滑片向左移动时,下列判断正确的是(       )

A. 电容器两极板间的电场强度变大,电容器的带电量减小

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C. 电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大

D. 电源的输出功率一定变小

 

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在静电除尘器除尘机理的示意图中,a、b是直流高压电源的两极,图示位置的P,M,N三点在同一直线上,且PM=MN。尘埃在电场中通过某种机侧带上负电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。下列判断正确的是

A. a是直流高压电薄的正极

B. 电场中P点的场强小于M点的场强

C. 电场中M点的电势低于N点的电势

D. 电场中P、M间的电势差UPM等于M、N间的电势差UMN

 

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