题目内容

【题目】某同学查资料得知,弹簧的弹性势,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧长度的变化量.于是设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为m)运动来初步探究“外力做功与物体动能变化的关系”.为了研究方便,把小球放在水平桌面上做实验,让小球在弹力作用下运动,即只有弹簧弹力做功.(重力加速度为g)该同学设计实验如下:

(1)首先进行如图甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小球,静止时测得弹簧的伸长量为d.在此步骤中,目的是要确定弹簧的劲度系数k,用m、 d、 g表示为__________________

(2)接粉进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧,小球被推出去,从高为h的水平桌面上抛出,小球在空中运动的水平距离为L.

小球的初动能__________

小球离开桌面的动能__________(用m、g、L、h)。

弹簧对小球做的功W=__________(用m、x、d、g表示)

对比W和就可以得出”外力做功与物体动能变化的关系”. 需要验证的关系为__________ (用所测物理最d,x、h、L表示)

【答案】12

【解析】试题分析:(1)在题图甲所示的实验中,目的是确定弹簧的劲度系数k,根据平衡条件可得,解得

2)在图乙所示的实验中,小球的初速度

又根据小球做平抛运动得

所以

弹簧对小球做的功等于弹性势能的减小,所以

练习册系列答案
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【题目】1)某实验小组在探究弹簧的劲度系数与其长度、粗细和制作弹簧所用钢丝直径的关系之前,对弹簧进行一些相关测量,如图所示。

①用刻度尺测弹簧的自由长度如图甲所示,该长度的测量值_______cm。

②用螺旋测微器测钢丝的直径如图乙所示,该直径的测量值________mm。

2)研究性学习小组的同学们用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材如下:电压表,电阻箱(阻值范围0999.9);开关、导线若干。

请根据图甲所示的实物电路图,在虚线框内画出该电路的电路图。______

某同学开始做实验,先把变阻箱阻值调到最大,再接通开关,然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R,读取与R对应的电压表的示数U,并将相应的数据转化为坐标点描绘在了U-U/R图中。请将图丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在下图所示的坐标系中,并画出U-U/R图线;______

根据图中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=_____V,内电阻测量值r =______Ω。(保留3位有效数字)

对图中所绘图线与横轴交点的横坐标值的分析,下面说法正确的是_________(选填选项的字母)。

A表示该电路的短路电流

B大于此电路状态下通过电阻箱的电流值

C等于此电路状态下通过电阻箱的电流值

D小于此电路状态下通过电池组的电流值

不同小组的同学分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同组的电池组的电动势基本相同,只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,并分别画出了如图所示的P-RP-U图象。若已知乙电池组的内电阻较大,则下列各图中可能正确的是____(选填选项下面的字母)。

某研究性学习小组利用图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的R1/I图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到E______Vr______Ω

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