题目内容

如图甲所示为测定轻弹簧劲度系数的装置，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为毫米的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上的定点P对应的刻度如图乙中的虚线ab所示，再增加一个钩码后，P点对应的刻度如图乙中的虚线cd所示.已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g取9.8 m/s2.则被测弹簧的劲度系数为________N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.（每空2分）

70       2.1

解析：由胡克定律：挂两个钩码时：F1=k(x1-x0)=2mg                               ①

挂三个钩码时：F2=k(x2-x0)=3mg                                                 ②

其中x0、x1、x2分别指不挂钩码、挂两个钩码、挂三个钩码时，定点P对应的刻度.综合①②得：ΔF=F2-F1=k(x2-x1)=mg

劲度系数k===70 N/m

挂三个钩码时弹簧形变量Δx=x2-x0===0.021 m=2.1 cm.


练习册系列答案
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（1）如图，在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆．圆的直径比为7：1，如图所示，碳14的衰变方程是：
A．146C→42He+104Be    B．146C→0-1e+145B
C．146C→0-1e+147N     D．146C→21H+125B
（2）如图甲所示，-根轻质弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两个物块A，B相连接，并静止在光滑的水平面上．t=0时刻，A的速度方向水平向右，大小为3m/s，两个物块的速度随时间变化的规律如图乙所示．根据图象提供的信息求：
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①两物块的质量之比；
②在t2时刻A与B的动量之比．

（8分）如图甲所示为测定轻弹簧劲度系数的装置，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为毫米的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上的定点P对应的刻度如图乙中的虚线ab所示，再增加一个钩码后，P点对应的刻度如图乙中的虚线cd所示。已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g取9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为___________N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为___________cm.。
某同学利用焊有细钢针的音叉(固有频率f0)、熏有煤油灯烟灰的均匀金属片和刻度尺来测定重力加速度。他的实验步骤有：

A.将熏有烟灰的金属片静止悬挂，调整音叉的位置，使音叉不振动时，针尖刚好能水平接触金属片，如图甲所示；

B.轻敲音叉，使它振动，同时烧断悬线，使金属片自由下落；

C.从金属片上选取针尖划痕清晰的一段，从某时刻起针尖经过平衡位置的点依次为B、C、D、E、F、G、H，测出各相邻点之间的距离分别为b1、b2、b3、b4、b5、b6，如图乙所示。

①推导计算重力加速度的表达式：_____________________________。

②金属片自由下落后(不计针尖与金属片间的摩擦)，图丙中3幅图中，认为针尖在金属片

上划痕正确的是__________________________________。

某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为T=2π,弹簧的弹性势能公式为Ep=kx2(式中k为弹簧的劲度系数,m为振子的质量,x为弹簧的形变量).为了验证弹簧的弹性势能公式,他设计了如图甲所示的实验:轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端,另一端连接一个质量为M的滑块,滑块上竖直固定一个挡光条,每当挡光条挡住从光源A发出的细光束时,传感器B因接收不到光线就产生一个电信号,输入电脑后经电脑自动处理就能形成一个脉冲电压波形;开始时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束.在木板的另一端有一个弹簧枪,发射出质量为m0、速度为v0的弹丸,弹丸击中木块后留在木块中一起做简谐运动.

(1)系统在振动过程中,所具有的最大动能Ek=_____________;

(2)系统振动过程中,在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示,由图可知该系统的振动周期大小为:T=_____________;

(3)如果再测出滑块振动的振幅为A,利用资料上提供的两个公式求出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能为:Ep=_____________;

通过本实验,根据机械能守恒,如发现Ek=Ep,即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性.

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