某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(
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某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(
题型:不详
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某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能E
p
与小球抛出时的动能E
k
相等。已知重力加速度大小为g。为求得E
k
,至少需要测量下列物理量中的
(填正确答案标号)。
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量△x E.弹簧原长l。
(2).用所选取的测量量和已知量表示E
k
,得E
k
=
。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出,如果h不变m增加,s-△x图线的斜率会
(填“增大”、“减小”或“不变”);由图(b) 中给出的直线关系和E
k
的表达式可知,E
p
与△x的
次方成正比。
答案
(1)ABC (2)
(3)减小 二
解析
试题分析:(1)小球抛出时的动能是
,其中速度用平抛运动的过程求解,即
,所以确定E
k
,需测量小球的质量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;
(2)由(1)可知
;
(3)对于确定的弹簧压缩量△x而言,增大小球的质量会减小小球被弹簧加速时的加速度,从而减小小球平抛的初速度和水平位移,即h不变m增加,相同的△x要对应更小的s,s-△x图线的斜率会减小;由
和
可知,E
p
与△x的二次方成正比。
举一反三
某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度和所受拉力F的关系。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条
一F图线,如图乙所示。
(1)图线①是轨道处于
(填“水平”或“倾斜”)情况下得到的实验结果;
(2)图线①、②的倾斜程度(斜率)一样,说明了什么问题?
(填选项前的字母)
A.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的
B.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的
C.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定
题型:不详
难度:
|
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如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图。图中A为小车,质量为m
1
,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,p的质量为m
2
, C为弹簧测力计,实验时改变p的质量,读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。
(1)电火花打点计时器工作电压为
流(选填“交、直”)
V
(2)下列说法正确的是( )
A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B.实验时应先接通电源后释放小车
C.实验中m
2
应远小于m
1
D.测力计的读数始终为 m
2
g/2
(3)下图为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是
m/s
2
。(交流电的频率为50Hz,结果保留二位有效数字)
(4)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a F图像,可能是下图中的图线( )
题型:不详
难度:
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(18分)(1)(8分)“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示,用两把互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O。
①从图甲可读得弹簧秤B的示数为
N。
②为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的
(填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力。
③图乙中与F
1
、F
2
效果相同的力是
(填“F”或“F′”)。
④图乙中方向一定沿AO方向的力是
(填“F”或“F′”)。
题型:不详
难度:
|
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(5分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动.某研究性学习小组用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.
实验器材:电磁打点计时器(配备低压交流电源,打点周期为
),米尺,纸带,复写纸.
实验步骤:①如(1)图所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.
②启动控制装置使圆盘匀速转动,同时接通电源,打点计时器开始打点.
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带.
④在纸带上选定两点,在米尺上读出对应的刻度值分别为
、
,数出这两点间(不包括这两个点)的打点数
.
则要计算角速度还需要测量的物理量及符号是_______________,角速度的表达式为
="______________"
题型:不详
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(14分)某研究性学习小组利用如图1所示的实验装置验证
、
组成的系统机械能守恒.
从高处由静止开始下落,
上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知
、
,则(
取10m/s
2
)
①下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到直流电源上;
C.先释放
,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离.
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是:
.(填选项对应的字母).
②在纸带上打下记数点5时的速度
=
m/s(结果保留两位有效数字);
③在打点0~5过程中系统动能的增量
=
J(结果保留两位有效数字),系统势能的减少量
=
J(结果保留两位有效数字),由此得出的结论是
;
④若某同学作出
图像如题6(2)图3,写出计算当地重力加速度
的表达式
,并计算出当地的实际重力加速度
=
.
题型:不详
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总结上文
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