题目内容

(4分)一同学要研究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图6所示，让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s.弹簧的弹性势能Ep与小钢球m、桌面离地高度h、水平距离s等物理量的关系为________.

 

【答案】

EP = mgs2 /4h

【解析】

 

练习册系列答案
相关题目
（1）用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径，测量结果如图a其读数为
1.590（0.589、0.591均可）
1.590（0.589、0.591均可）
mm．
用游标为20分度的卡尺测量一工件的直径，测量结果如图b所示，此工件的直径为
130.35
130.35
mm?

（2）关于高中物理分组实验以下说法正确的是
CD
CD

A．验证平行四边形定则的实验中两个力的夹角越大越好
B．验证机械能守恒定律的实验中必须测出物体的质量
C．验证碰撞中的动量守恒实验中两球的大小必须相等
D．用单摆测重力加速度的实验要测出钢球的直径
E．研究平抛运动实验中斜槽的摩擦会增大测量的误差
（3）在完成将灵敏电流表改装成电压表的实验中：甲同学要把一个量程为100μA的灵敏电流表G，改装成量程是3V的电压表．
①他按图l所示电路、用半偏法测定电流表G的内电阻rg，为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用
B
B
，
电阻器R2应选用
F
F
 （选填器材前的字母）
A．电源（1.5V）  B．电源（4.5V）
C．电阻箱（0～999.9Ω）
D．滑动变阻器（0～2000Ω）
E．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5kΩ）
F．电位器（0～50kΩ）
②该同学按实验步骤完成实验后，若所得的R1的阻值为200.0Ω，则图l中被测电流计G的内阻rg的测量值为
200.0
200.0
Ω．
③给电流计G
串
串
联（选填“串”或“并”）一个阻值为
29.8
29.8
kΩ的电阻，就可以将该电流计G改装为量程3V的电压表．
④最后，该同学将一标准表和改装表进行校对，请在图2中补充完成该校对电路的实物连线．
⑤若乙同学在测电流计G的内阻时，对半偏法进行了少许改动，调节R2使G满偏后，闭合S1调节R1使电流表指针指到满量程的五分之四，最终计算得电流计内阻为201.2Ω，试分析哪位同学的测量结果更接近电流计内阻的真实值
乙
乙
（填“甲”或“乙”）
（2006?静安区模拟）17世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，这就是著名的胡克定律．受此启发，一组同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下：
A．有同学认为：横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，与截面半径成反比．
B．他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，以验证假设．
C．通过实验取得如下数据：
长度 拉力伸长直径 250N 500N 750N 1000N
1m 2.52mm 0.4mm 0.8mm 1.2mm 1.6mm
2m 2.52mm 0.8mm 1.6mm 2.4mm 3.2mm
1m 3.57mm 0.2mm 0.4mm 0.6mm 0.8mm
D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，对他们的假设进行了补充完善．
（1）上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是
B
B
、
C
C
．
（2）请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确？若有错误或不足，请给予修正．
在弹性限度内，金属丝的伸长量与拉力成正比，与截面半径的平方成反比，还与金属丝的长度成正比．
在弹性限度内，金属丝的伸长量与拉力成正比，与截面半径的平方成反比，还与金属丝的长度成正比．
．
在弹性限度内，金属丝的伸长量与拉力成正比，与截面半径的平方成反比，还与金属丝的长度成正比．
在弹性限度内，金属丝的伸长量与拉力成正比，与截面半径的平方成反比，还与金属丝的长度成正比．
．
（3）求出这种线材的伸长量与拉力以及材料的长度、截面积之间的定量关系式．
（4）有一工程要使用一根能承受98000N拉力的线材，按设计要求，其受拉力后的伸长不能超过原来长度的1/1000．现有一根用这种材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，请通过计算说明能否使用这根金属杆．

(4分)一同学要研究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图6所示，让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s.弹簧的弹性势能Ep与小钢球m、桌面离地高度h、水平距离s等物理量的关系为________.

 

(1) (6分) 如图a是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带.

①打点计时器电源频率为50Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，F点由于不淸晰而未画出.试根据纸带上的数据，推测F点的位置并在纸带上标出，算出对应的速度vF=_______m/s (计算结果保留两位有效数字）

②图b是该同学根据纸带上的数据，作出的v-t图象.根据图象，t=0时加速度a = _______m/s2 (计算结果保留两位有效数字）

 

 (2) (12分）

某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机，其额定电压5V，额定电流0.5A，线圈绕阻小于1。为了进一步研究其在一定电压范围内，输出功率与输入电压的关系，需要进一步做实验，请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有：

直流电源E，电压6V，内阻不计；

小直流电动机M；

电压表V1，量程0～0.6V，内阻约3k；

电压表V2，量程0～6V，内阻约15k；

电流表A1，量程0～0.6A，内阻约1；

电流表A2，量程0～3A，内阻约0.5；

滑动变阻器R，0～10，2A；

电键S一只，导线若干。

①首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻。根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选         。若电压表的示数为0.1V，电流表的示数为0.2A，则内阻         ，这个结果比真实值偏          （选填“大”或“小”）。

②在图方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。（标明所选器材的符号）

③当电压表的示数为4.5V时，电流表示数如图所示，此时电动机的输出功率是      W。

 

 

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