题目内容

【题目】如图所示为研究弹簧的弹性势能与弹簧形变量x关系的实验装置。使木板倾斜一个适当的角度,在木板的顶端固定着弹射器,可把小物块以不同的速度沿木板向下弹出。木板底端固定着要研究的弹簧,弹簧处于自然长度时,弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐,并在该位置安装速度传感器,以便测出小物块到该位置的速度。已知小物块的质量为m,回答下列问题:

(1)若速度传感器显示的示数为v0,则弹簧最大的弹性势能为______

(2)关于长木板倾斜及弹簧的选择下列说法正确的是_______

A.长木板倾斜是为了增大小物块接触弹簧时的速度

B.长木板倾斜是为了平衡摩擦力,使小物块动能全部转化为弹簧的弹性势能

C.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较小的

D.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较大的

(3)如何较准确的测量弹簧的最大形变量?_______

【答案】 BC 多次以同一速度弹出小物块,测出每次弹簧最大的形变量,再求平均值。

【解析】

(1)[1]小物块的动能全部转化为弹簧的弹性势能,则有

(2)[2]AB.长木板倾斜是为了平衡摩擦力,重力沿长木板向下的分力与滑动摩擦力相等,以保证小物块压缩弹簧时,使小物块的动能全部转化为弹簧的弹性势能,故A错误,B正确;

CD.弹簧长一些,弹簧的劲度系数小一些是为了小物块压缩弹簧时使弹簧有较大的形变量,有利于形变量的测量,减小测量误差,故C正确,D错误;

故选BC

(3)[3]弹簧压缩至最短的位置不好确定,所以要多次以同一速度弹出小物块,测出每次弹簧最大的形变量,再求平均值,以减小形变量的测量误差。

练习册系列答案
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【题目】用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有____________

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系;

a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的_______(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定轴时_______(选填“需要”或者“不需要”)轴与重锤线平行;

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图乙所示,在轨迹上取ABC三点,ABBC的水平间距相等且均为,测得ABBC的竖直间距分别是,则_______(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为_______(已知当地重力加速度为,结果用上述字母表示)。

(3)为了得到平拋物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是_______

A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹

(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_______

A.在水平方向上做匀速直线运动

B.在竖直方向上做自由落体运动

C.在下落过程中机械能守恒

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