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某实验小组利用如图1所示的装置,对轻质弹簧的弹性势能进行探究。一轻质弹簧放置在较...

某实验小组利用如图1所示的装置,对轻质弹簧的弹性势能进行探究。一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上,弹簧右端固定,左端与一小球接触但不拴接;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘。向右推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上,通过测量和计算,可得到弹簧被压缩后的弹性势能。

1)为测得小球离开桌面时的动能Ek,已知重力加速度g,需要测量下列物理量中的_____________(选填选项前的字母)。

A.小球的质量m

B.小球抛出点到落地点水平距离s

C.桌面到地面的高度h

D.弹簧的压缩量x

2)用所选择的测量和已知量表示EkEk=_____________

3)如果忽略桌面摩擦阻力的影响,可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep。实验时,测得小球质量m=190.0g,桌面到地面的高度h=40.00cm。已知弹簧的劲度系数k=40N/m,本地重力加速度g=9.8m/s2。某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像,如图2所示。

Epx2图像中,设图像的斜率为β,由图像可得Epx2变化的表达式为______________。根据功与能的关系,弹性势能的表达式中可能包含x2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_____________。通过寻找这个物理量与β间的数值关系,可得到弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_____________

 

ABC 弹簧的劲度系数k 【解析】 (1)由平抛规律可知,由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度,进而可求出物体动能,所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h,故选ABC; (2)由平抛规律应有h,s=vt,又,联立可得Ek; (3)Ep–x2图像反应在Ep–x2是一个正比例函数,故有,弹性势能的单位是,故的单位为,弹簧的劲度系数,故单位为,故与图线斜率有关的物理量是弹簧的劲度系数k;由功能关系可知,,根据胡克定律知F=kx,F﹣x图象如图所示: 物块在水平面运动的过程,弹力做正功,故F﹣x图线下的面积等于弹力做功大小,为:Wkx•xkx2,故  
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在练习使用多用电表(如图1)的实验中。

1)多用电表正确测量了一个13Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约为2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请在以下操作步骤中选择必须的操作,并按操作顺序排列:_____________(选填选项前的字母)。

A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指0

B.将红表笔和黑表笔接触

C.把选择开关旋转到“×1k”位置

D.把选择开关旋转到“×100”位置

E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

2)如图2所示,甲图是用电流档测小灯泡电流的原理示意图,乙图是用电压档测量小灯泡电压的原理示意图,丙图是用欧姆档测量电阻阻值的原理示意图。其中甲、乙、丙三图中开关在测量时都处于闭合状态。实验中不符合操作规程的是_____________。(选填

 

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5G第五代移动通信网络的简称,目前世界各国正大力发展 5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3GHz3.0GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10G bpsbpsbits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络的50-100倍。关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是

A. 在真空中的传播速度更快

B. 在真空中的波长更长

C. 衍射的本领更强

D. 频率更高,相同时间传递的信息量更大

 

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如图所示,两个电阻串联后接在电路中ab两点。已知ab两点间的电压保持10V不变。某同学把一个电压表并联在R1两端时,电压表读数为5V。下列说法正确的是

A. 将该电压表并联在R2两端时,电压表读数小于5V

B. 将该电压表并联在R2两端时,电压表读数等于5V

C. R1R2

D. R1= R2

 

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由于空气阻力的影响,子弹、炮弹的实际飞行轨道不再是抛物线,而是按“弹道曲线飞行,如图所示。下列说法正确的是

A. 炮弹到达最高点时,水平方向的加速度和速度均为零

B. 炮弹到达最高点时,竖直方向的加速度和速度均为零

C. 炮弹在上升过程中,动能减小;下落过程中,重力势能减小

D. 炮弹在上升过程中,机械能减小;下落过程中,机械能增加

 

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为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A 球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。关于该实验,下列说法中不正确的是

A. 应选用体积小、密度大的小球

B. 两球的质量应相等

C. 应改变装置的高度,多次实验

D. 应改变打击的力度,多次实验

 

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