[题目]小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力.g取10N/kg):让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上.在刚接触轻弹簧的瞬间.小球速度为5m/s.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中.得到小球的速度和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示.其中A为曲线的最高点.已知� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力，g取10N/kg）：

让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。

（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是_________，小球机械能的变化情况是______________。

（2）实验中所用小球的质量为_____kg，全过程中，弹簧中弹力的最大值为_____N。

（3）由图可知，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于______态（选填“平衡”或“非平衡”）。

（4）已知物体的重力势能表达式为EP=mgh，动能表达式为：；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。若本题中弹簧的原长为1m，则本题的小球是从距离地面________m的位置下落的。

【答案】先增加后减小不变 0.1 6.1 非平衡 2.25

【解析】

(1)[1][2]小球刚接触弹簧时，弹簧发生形变，产生弹力，此时小球的重力大于弹力，小球做加速运动，这一过程小球动能增大，随着弹簧的形变程度越来越大，弹力增加，当弹力等于小球重力时，小球所受合力为0，小球停止加速，此时速度最大，动能最大，下一时刻，小球由于惯性继续向下运动，弹力大于球的重力，小球做减速运动，动能减小，弹性势能增加，最低点时，小球的动能为0，重力势能最小，弹性势能最大。故小球动能的变化情况是先增大后减小，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能，机械能守恒，机械能不变。

(2)[3]弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，由丁图可知速度最大时，弹簧的弹力和重力相等，此时弹簧缩短了0.1m，合10cm则此时受到弹力

F=10×0.1N=1N

由得出小球的质量

[4]小球在最低点时，弹簧的弹力最大，由丁图知此时弹簧被压缩0.61m，合61cm则弹力最大为

(3)[5]小球在最低点时，受到竖直向下的重力，竖直向上的弹力，此时弹力大于重力，小球受力不平衡，处于非平衡状态。

(4)[6]由能量守恒定律可知，小球从最高处下落，到小球刚接触弹簧，弹簧还未发生形变那一刻，不考虑空气阻力时，机械能守恒，即

由丁图可知此时小球速度为5.0m/s，代入式中有

弹簧原长1m，所以小球距离底面的高度

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(2)增加一把刻度尺，探究电阻大小与长度是否成正比。选择上述方案中的甲方案，具体做法：选用两电阻丝________（填电阻丝的字母），分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通过这根两电阻丝的_____，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电阻与长度的关系；

(3)同组的小融提出，还可以用如图丙所示的方法来研究电阻与长度的关系，将整条电阻丝a接入电路，将夹子从电阻丝的A端逐渐滑向B端时，发现电流表示数遂渐增大，说明其他条件一定时，电阻丝越短，电阻越 _________（选填“大“或“小”）；小侨又补充到，还可以在原电路中串联接入灯泡，一方面灯泡亮度可以反映电流大小，另一方面，灯泡还可以起到________的作用，用灯泡亮度或者电流表示数来反映电阻大小的科学研究方法叫做________；

(4)接下来，小融和小侨又做了如下实验：将整条电阻丝a接入电路后，闭合开关，然后用大功率吹风机对电阻丝吹一段时间热风，发现电流表示数逐渐减小，说明温度升高、电阻___________（选填“变大”或“变小”）。

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