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【题目】在水平地面上放着一个竖直的轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块相连,若木快上再作用一个竖直向下的力F,是木块缓慢向下移动0.1m,力F做功2.5J,此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50N。

求:(1)在木块下移0.10m的过程中弹性势能的增加量

(2)弹簧的劲度系数

【答案】(1)4.5J (2)500N/m

【解析】

根据能量的转化与守恒:弹簧弹性势能的增加量等于力F做的功与木块重力势能的减少量之和;根据胡克定律结合共点力平衡条件列式求解弹簧劲度系数

(1)弹簧弹性势能的增加量等于力F做的功与木块重力势能的减少量之和
故弹簧的弹性势能增加量
(2)刚开始,没有F作用时,木块处于静止状态,则有
F作用时,木块下移,再次平衡时有:
根据可得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在两等量异种点电荷AB形成的电场中。将另两个等量异种试探电荷a、b用绝缘细杆连接后,放置在点电荷AB的连线上,且关于连线中点对称,如图所示。图中水平虚线为A、B连线的中垂线。现将试探电荷a、b连同绝缘细杆从图示位置沿A、B连线的中垂线向右平移到无穷远处,平移过程中两试探电荷始终关于中垂线对称。若规定A、B连线中点处电势为零。则下列说法中正确的是

A. A、B连线上,b处的电势大于零

B. a、b整体在A、B连线处具有的电势能大于零

C. 在水平移动a、b整体的过程中,静电力对a、b整体做负功

D. 在图示位置将a、b整体绕绝缘细杆中点转动900的过程中,静电力对a、b整体做负功

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【题目】在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω,则(  )

A. t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大

B. t=1 s时,线圈中的电流改变方向

C. t=0时,线圈平面平行于磁感线

D. 一个周期内,线圈产生的热量为2 J

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【题目】如图所示,光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上,一足够长的细绳跨过滑轮,一端悬挂小球b,另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线(最初是竖直的)位置开始缓慢向右移动(细绳中张力大小视为不变)。已知小球b的质量是小球a2倍,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,小球a与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是()

A. 当细绳与细杆的夹角为30°时,杆对a球的支持力为零

B. 支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增加

C. 支架对a球的摩擦力先减小后增加

D. 时,拉力F先减小后增加

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【题目】如图所示,在斜面上同一竖直面内有四条光滑细杆,其中OA杆竖直放置,OB杆与OD杆等长,OC杆与斜面垂直放置,每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),四个环分别从O点由静止释放,沿OAOBOCOD滑到斜面上所用的时间依次为t1t2t3t4下列关系正确的是( )

A. t1<t2

B. t1>t3

C. t2t4

D. t2<t4

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【题目】一个底面粗糙、质量为的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成角;现用一端固定的轻绳系一质量为的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为,如图所示,试求:

1当劈静止时绳子的拉力大小。

2当劈静止时地面对劈的摩擦力的大小。

3若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?

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【题目】用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

主要实验步骤如下:

a.安装好实验器材。接通电源后让拖着纸带的小车沿长木板运动重复几次。

b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点Ot=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2ABCDEF……所示。

c.通过测量、计算可以得到在打ABCDE……点时小车的速度分别记作v1v2v3v4v5……

d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点如图3所示

结合上述实验步骤请你完成下列任务

(1)在下列仪器和器材中还需要使用的有_______________________(填选项前的字母)。

A.电压合适的50 Hz交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(含砝码)

(2)在图3中已标出计数点ABDE对应的坐标点请在该图中标出计数点C对应的坐标点并画出v-t图像_____________

(3)观察v-t图像可以判断小车做匀变速直线运动其依据是___________v-t图像斜率的物理意义是______________________

(4)描绘v-t图像前还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度从理论上讲t的要求是______(选填越小越好与大小无关”);从实验的角度看选取的x大小与速度测量的误差______(选填有关无关”)。

(5)早在16世纪末伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时为此他设计了如图4所示的斜面实验”,反复做了上百次验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识分析说明如何利用伽利略斜面实验检验小球的速度是随时间均匀变化的_____________________

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【题目】有一种杂技表演叫“飞车走壁”。由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁,做匀速圆周运动。下图中圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h。下列说法中正确的是:

A. h越高,摩托车对侧壁的压力将越大

B. h越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大

C. h越高,摩托车做圆周运动的周期将越小

D. h越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大

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【题目】验证力的平行四边形定则的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:

a.如图甲所示,将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计.

b.沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力F1F2的大小.用笔在两绳的拉力方向上分别标记ab两点,并分别将其与O点连接,表示两力的方向.

c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向.

实验中确定分力方向时,图甲中的b点标记得不妥,其原因是_______

用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是_______

图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示________,其中_______F1F2合力的实际测量值.

实验中的一次测量如图丙所示,两个测力计MN的拉力方向互相垂直,即α+β=90°.若保持测力计M的读数不变,当角α由图中所示的值逐渐减小时,要使橡皮筋的活动端仍在O点,可采用的办法是_______

A.增大N的读数,减小β

B.减小N的读数,减小β

C.减小N的读数,增大β

D.增大N的读数,增大β角.

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