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某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系,已知弹簧的劲...

某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系,已知弹簧的劲度系数为50.0N/m.

1)将弹簧固定于气垫导轨左侧。如图(a)所示:调整导轨.使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小______________.

2)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;称放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为______________________.

3)重复(2)中的操作,得到的关系如图(b)。由图可知,___________关系,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的______________________成正比。

 

相等 滑块的动能 正比 压缩量的平方 【解析】 (1)[1].通过光电门来测量瞬时速度,从而获得释放压缩的弹簧的滑块速度,为使弹性势能完全转化为动能,则导轨必须水平,因此通过两个光电门的速度大小须相等; (2)[2].用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;当释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能; (3)[3][4].根据v与x的关系图可知,图线经过原点,且是斜倾直线,则v与x成正比,由动能表达式,动能与速度的大小平方成正比,而速度的大小与弹簧的压缩量成正比,因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比;  
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考点分析:
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在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器打点周期为T,打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续4个点ABCD.测出B点距起始点的距离为,点BC间的距离为,点CD间的距高为.已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则起始点O到打下C点的过程中:

1)重锤重力势能的减少量为__________.

2)重锤动能的增加量为=___________.

3)正常来说________(填“>”、“<”或“二”).

 

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A.下滑过程中轨道对小球的作用力逐渐增大

B.小球的运动可以分解为水平方向的匀速圆周运动和沿轨道斜向下的匀加速直线运动

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A.1 B. C. D.

 

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