题目内容
5．某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，主要的实验过程如下：①用游标卡尺测昨约1cm宽的挡光片的宽度d及用弹簧秤测出滑块及遮光条的总质量M；
②将轻弹簧一端固定于气垫导轨左侧，如图甲所示，调整导轨至水平；
③用带有挡光片的滑块压缩弹簧（不栓接），记录弹簧的压缩量x；通过计算机记录滑块通过光电门时的挡光时间△t；
④重复③中的操作，得到$\frac{d}{△t}$与x的关系如图乙．
（1）由机械能守恒定律可知，该实验可以用E弹=$\frac{1}{2}M{（\frac{d}{△t}）^2}$（用M、△t、d表示）计算出弹簧弹簧弹性势能；
（2）用游标卡尺测出遮光条的宽度d，示数如图丙所示，则d=1.140cm；若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为4cm的金属片替代，这种做法将增大（填“填大”、“减小”或“不会改变”）测量误差．
（3）由图线可知，滑块的速度v与位移x成正比；由上述实验可得结论，对同一根弹簧，弹性势能Ep与弹簧的压缩量的平方成正比．
分析 （1）当释放压缩的弹簧时，弹性势能转化为滑块的动能，再由光电门测量瞬时速度，求出弹性势能的大小，
（2）游标卡尺的读数=整数毫米+格数×精确度；
（3）根据v与x的关系图，可知，v与x成正比，
（4）结合动能表达式，即可知弹性势能与压缩量的关系，从而即可求解．
解答 解：（1）由机械能守恒定律可知，弹簧弹性势能转化为滑块的动能，弹簧弹性势能E弹=$\frac{1}{2}M{（\frac{d}{△t}）^2}$．
（2）由游标卡尺读数规则可知，示数为：11 mm+0.05×8 mm=1.140 cm；
为使滑块速度$\frac{d}{△t}$接近瞬时速度，应该找更窄的挡光片，因此此种做法会增大误差．
（3）图线是过原点的倾斜直线，所以滑块的速度v与位移x成正比；
弹性势能转化为动能，即${E_弹}=\frac{1}{2}M{v^2}$，即弹性势能与速度平方成正比，则弹性势能与压缩量平方成正比．
（4）由动能表达式，动能与速度的大小平方成正比，而速度的大小与弹簧的压缩量成正比，
因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比；
故答案为：（1）E弹=$\frac{1}{2}M{（\frac{d}{△t}）^2}$；
（2）1.140；增大；
（3）正；压缩量的平方；
点评 本题考查胡克定律的应用，注意弹簧的长度与形变量的区别，理解光电门能测量瞬时速度的原理，知道弹簧弹性势能与滑块动能的关系．同时注意图线的物理含义．
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16．
静电喷涂时，喷枪带负电，被喷工件带正电，喷枪喷出的涂料外力带负电．假设外力被喷出后只受静电力作用，最后吸附在工件表面．微粒在向工件空间的过程中（ ）
静电喷涂时，喷枪带负电，被喷工件带正电，喷枪喷出的涂料外力带负电．假设外力被喷出后只受静电力作用，最后吸附在工件表面．微粒在向工件空间的过程中（ ）| A． | 一定沿着电场线运动 | B． | 所受电场力先减小后增大 | ||
| C． | 克服电场力做功 | D． | 电势能逐渐减小 |
13．
如图所示，在光滑绝缘水平面上放有一个金属圆形线圈，线圈周长为L，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中、磁感应强度大小为B，通有如图所示方向的电流I，则（ ）
如图所示，在光滑绝缘水平面上放有一个金属圆形线圈，线圈周长为L，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中、磁感应强度大小为B，通有如图所示方向的电流I，则（ ）| A． | 线圈所受合外力大小为0 | B． | 线圈所受合外力大小不为0 | ||
| C． | 线圈中的张力大小为BIL | D． | 线圈中的张力大小为$\frac{BIL}{2π}$ |
20．
一质点沿直线运动的速度-时间图象如图所示，以0时刻的位置为参考点，下列说法正确的是（ ）
一质点沿直线运动的速度-时间图象如图所示，以0时刻的位置为参考点，下列说法正确的是（ ）| A． | 第1S末质点的位移和速度都改变方向 | |
| B． | 第2S末质点的位移改变方向 | |
| C． | 在0-4s内质点的位移为零 | |
| D． | 第2s末和第4s末质点的位置相同 |
10．若一雨滴在空中做自由落体运动，运动一段时间后突然受到一水平风力的作用，和无风比较（ ）
| A． | 雨滴下落的时间会变长 | B． | 雨滴落地的速度回变大 | ||
| C． | 落地时雨滴重力的功率会变大 | D． | 雨滴落地时的机械能会变大 |
如图所示，可视为质点的遥控赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并到达半圆轨道的最高点C．B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点．已知赛车质量m=0.4kg，通电后以额定功率P=3W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为重力的0.1倍，随后在运动中受到的阻力均可不计，L=10.00m，R=0.50m，g取10m/s2．求：
14．速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（ ） 
| A． | 该束带电粒子带负电 | |
| B． | 速度选择器的P1极板带负电 | |
| C． | 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于$\frac{E}{{B}_{1}}$ | |
| D． | 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大 |
15．
如图所示，斜面倾角为θ，从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、B两个小球，不计空气阻力，若两小球均落在斜面上且不发生反弹，则（ ）
如图所示，斜面倾角为θ，从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、B两个小球，不计空气阻力，若两小球均落在斜面上且不发生反弹，则（ ）| A． | A、B两球飞行时间之比为1：2 | |
| B． | A、B两球的水平位移之比为4：1 | |
| C． | A、B下落的高度之比为1：2 | |
| D． | A、B两球落到斜面上的速度大小之比为1：4 |