题目内容

【题目】如图所示，周定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的下端固定在水平地面上的A点，开始弹簧竖直并且长度恰好为原长h．现让圆环由静止沿杆滑下，滑到杆的底端（未触及地面）时速度恰好为零，已知当地的重力加速度大小为g．则在圆环下滑的整个过程中（ ）

A. 圆环，弹簧和地球组成的系统机械能不守恒

B. 弹簧的弹性势能先增大后减小

C. 弹簧的弹性势能增大了

D. 弹簧的最大压缩量小于其最大伸长量

【答案】CD

【解析】试题分析:圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的拉力；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故A选项错误；弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后再伸长，故弹簧的弹性势能先增大再减小，最后增大才对．故B选项错误；根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，那么弹簧的机械能即弹性势能增大mgh，故C选项正确；由图可知，弹簧的最大压缩量在弹簧与杆垂直的时刻，此时的系统具有的能量为圆环的动能、势能和弹簧的弹性势能，当圆环速度减为零时，到达最底端，此时圆环的动能和势能都为零，系统所有的机械能全部转化成了弹簧的弹性势能，此时的弹簧处于伸长状态，所以弹簧的最大伸长量要大于最大压缩量，故D正确．

练习册系列答案
相关题目

【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3 V 1.5 W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：

A．直流电源3 V（内阻可不计）

B．直流电流表0~600 mA（内阻约0.5 Ω）

C．直流电压表0~3 V（内阻约3 kΩ）

D．滑动变阻器（10 Ω，1 A）

E．滑动变阻器（1 kΩ，300 mA）

F 开关、导线若干

（1）本实验中滑动变阻器选用__________________（填“D”或“E”）。

（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如下图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可确定断路的导线是_____；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3 A，小灯泡亮，则断路的导线是________；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是______。

（3）下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线___________。

（4）如图所示，将两个这样的灯泡并联后再与5 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为4 V的电路上，每个灯泡的实际功率为____________W（结果保留两位有效数字）。

【题目】如图所示，某学生实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

（1）实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系。

①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、天平及图中所示的器材。若要完成该实验，必需的实验器材还有__________。

②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动。

（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如下图所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。

实验时测得小车的质量为M=200g，小车所受细绳的的拉力为F=0.2N，其余数据填入下表：

请在表格中的两个空格中补填缺少的数据__________，___________(结果保留至小数点后4位)；

分析上述数据中后两列可知：在实验误差允许的范围内________________________________。

（3）实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v2-s图线来分析实验数据。请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v2-s图线___________。

分析△v2-s图线为一条通过远点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许范围内等于理论值，也可以得出相同的结论。这种方案中直线斜率表达式为k=________（用题目中相关物理量字母表示）。

【题目】如图所示，足够长的粗糙斜面固定在水平面上，物块a通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m.开始时，a、b均静止且a刚好不受斜面摩擦力作用．现对b施加竖直向下的恒力F，使a、b做加速运动，则在b下降h高度过程中(　　)

A. a的加速度为

B. a的重力势能增加mgh

C. 绳的拉力对a做的功等于a的机械能的增加量

D. F对b做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b的动能的增加量

【题目】如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，一质量m＝20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）。取g＝10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：

（1）金属棒所受到的安培力的大小．

（2）通过金属棒的电流的大小．

（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值．

【题目】实际电流表有内阻，测量电流表G1内阻r1的电路如图1所示．

供选择的仪器如下：

①待测电流表G1(0～5 mA，内阻约300 Ω) ②电流表G2(0～10 mA，内阻约100 Ω)

③定值电阻R1(300 Ω) ④定值电阻R2(10 Ω)

⑤滑动变阻器R3(0～1 000 Ω) ⑥滑动变阻器R4(0～20 Ω)

⑦干电池(1.5 V) ⑧电键S及导线若干．

(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)

(2)对照电路图用笔连线连接如图2所示实物图 _______________________ ．

(3)补全实验步骤：

①按如图所示电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最________(填“左端”或“右端”)；

②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1和G2的读数I1和I2；

③多次移动滑动触头，记录G1和G2的读数I1和I2；

④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图3所示．

(4)根据I2－I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式________________．

【题目】如图所示.一根长导线弯曲成如图所示形状.通以直流电I.正中间用绝缘线悬挂一金属环C.环与导线处于同一竖直平面内．在电流I增大的过程中.下列叙述正确的是( )

A. 金属环中无感应电流产生

B. 金属环中有顺时针方向的感应电流

C. 悬挂金属环C的竖直线中的张力不变

D. 金属环C仍能保持静止状态

【题目】某研究小组的同学们准备测量15℃自来水的电阻率．以判断该自来水是否符合国际标准（国标规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ωm）．他们先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，电极间装满密封的待测自来水，同学们设计了实验方案并分工进行了以下测量：

（1）同学们用游标卡尺测量玻璃管的内径d；向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；用多用电表的电阻“×100”档，按正确的操作步骤测量此水柱体的电阻R，表盘的示数如图所示；由图所示可知玻璃管的内径d=_______mm，水柱体的电阻R=______Ω．

（2）该小组同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

电压表V（量程15V，内阻约30kΩ）；电流表A（量程300mA，内阻约50Ω）；滑动变阻器R0（0～100Ω，允许最大电流1A）；电池组E（电动势E=12V，内阻r=6Ω）；开关一个、导线若干．请根据情况补全电路原理图（并不是所有的接线点都要连接）________

（3）如果测出水柱的长度L、玻璃管的内径d和水柱的电阻R，则自来水电阻率的表达式为ρ=________．（用符号表示）

【题目】如图所示，在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，外界大气压为P0=75cmHg，缸内气体温度t0=27℃，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm（U形管内气体的体积忽略不计）．已知柱形容器横截面S=0.01m2，取75cmHg压强为1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2．

（i）求活塞的质量；

（ii）若容器内气体温度缓慢降至-3℃，求此时U形管两侧水银面的高度差△h′和活塞离容器底部的高度L′．

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