练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    为了探究弹性势能与弹簧形变量之间的关系，需要测定弹簧的弹性势能．一位同学采用了如图所示的一种装置：水平放置的弹簧一端固定在墙上，另一端靠着已知质量为m的木块，此时弹簧为原长，木块的左侧是光滑的，右侧是粗糙的，水平面足够大．现利用一块秒表和一把刻度尺，测量出弹簧被压缩的弹性势能．测量步骤如下：
    （1）用手水平向左推动木块，使弹簧缩短一定长度x；
    （2）放手让弹簧推动木块，用秒表测出木块自弹簧原长位置运动到最终静止位置的时间t；
    （3）用刻度尺测出木块______的距离S；
    （4）利用测量结果，导出弹性势能的表达式EP=______（用S、t、m表示）．
    （3）测出木块自弹簧原长位置运动到最终静止位置之间的距离S．
    （4）设摩擦力为f，木块运动弹簧原长位置时速度为v0，木块自弹簧原长位置运动到最终静止位置，由牛顿第二定律：f=ma…①
    又木块末速度为零：
    a=
    -v0
    t
    …②
    由①②解得：f=-
    mv0
    t
    …③
    由动能定理：-fS=0-
    1
    2
    mv02    …④
    由③④解得：v0=
    2S
    t

    故木块在弹簧原长位置时的动能为：Ek=
    1
    2
    mv02=
    1
    2
    ×m×(
    2S
    t
    )=
    2mS2
    t

    由能量转化和守恒可知，弹簧被压缩产生的弹性势能全部转化为木块在弹簧原长位置时的动能，故弹簧弹性势能为：Ep=Ek=
    2mS2
    t2

    故答案为：（3）自弹簧原长位置运动到最终静止位置之间．
    （4）
    2mS2
    t2
    ．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。

    图1
    （1）还需要的器材是               、                     。
    （2）以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对        能的测量，进而转化为对            和             的直接测量。
    （3）为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系，除以上器材外，还准备了两个轻弹簧，所有弹簧的劲度系数均不相同。试设计记录数据的表格。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，
    （1）某同学的操作步骤为：
    a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上
    b．用米尺量得细线长度l
    c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
    d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/n
    e．用公式计算重力加速度
    按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比     （选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。
    （2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为，式中T0为摆角趋近于0°时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量的物理量有                ；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表示          。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如下图有一种全自动相机的曝光时间（快门从打开到关闭的时间）是固定不变的。为了估测相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案（以下忽略空气阻力）：
    他从坚直墙面上O点的左上方与O竖直高度相距H=5.5m处，水平弹出一个小石子落下，在小石子沿抛物线下落通过O点以后，按动快门，对小石子照相，得到如图所示的照片，由于石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹AB。已知每块砖的平均长度约为24cm，平均厚度约6cm。(g取9.8m/s2)

    （1）从这些信息估算该相机的曝光时间最近于（    ）
    A．0.04 s
    B．0.06 s
    C．0.02 s
    D．0.08 s
    （2）用以上信息估算出平抛的初速度       m/s。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于重物动能的增加量。以下步骤仅是实验操作的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按合理的顺序排列：             （填代号）。
                                   
    A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线
    把它和交流电电源连接起来
    B．用天平称出重物的质量
    C．把纸带的一段固定在重物上，另一端穿过
    打点计时器的限位孔，把重物提升到一定
    的高度
    D．用秒表测出重物下落的时间
    E．释放纸带
    F．重复几次，得到3-5条符合要求的纸带
    G．接通电源

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，设计了如图所示的实验装置．所用的钩码每个质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长，并算出弹簧的伸长量，将数据填在了下面的表格中．（设弹力始终未超过弹簧弹性限度，g取10m/s2）
    弹簧弹力F（N）00.30.60.91.21.5
    弹簧总长L（cm）6.07.28.39.510.611.8
    弹簧伸长量△L（cm）01.22.33.54.65.8
    请回答下列有关问题：
    （1）请根据实验数据在给定的坐标纸上，如图所示，作出弹簧弹力大小F跟弹簧伸长量△L之间的关系图象；
    （2）该弹簧的劲度系数k=______N/m．
    （3）在弹性限度内，若在该弹簧的下端挂上一个300g的钩码，则其伸长量△L为______cm．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    在“研究弹簧的形变量与外力的关系”实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示．
    （1）由图求出弹簧的劲度系数，即k=______N/m．
    （2）图线不过原点的原因是：______．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图甲所示实验装置，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中．（弹簧始终在弹性限度内）
    测量次数123456
    弹簧弹力大小F/N00.490.981.471.962.45
    弹簧总长x/cm07.168.349.4810.8511.75
    （1）根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长X之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的点描出来，并作出F-X图线．
    （2）图线跟坐标轴交点的物理意义是______．
    （3）该弹簧的劲度系数k=______（保留两位有效数字）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一质量为1kg的物块在水平地面上向右滑行，物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2，从t＝0时刻开始受到一水平向左的恒定外力F＝1N的作用，则反映物块所受摩擦力随时间变化的图象是(取向右为正方向)(　　)

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案