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1.弹簧的弹力F=kl,试利用平均力推导出弹簧的弹性势能表达式Ep=$\frac{1}{2}$kl2(规定弹簧原长时的弹性势能为0)

分析 明确弹力表达式并求出前进l时的平均作用力,再用功的公式可求得推力的功;根据功能关系即可明确弹簧的弹性势能的增加量.

解答 解:弹力F=kl
力与位移成正比,恒力做功的公式W=FL;
运动l过程中,平均力为:F=$\frac{kl}{2}$;
则平均力做功W=Fl=$\frac{kl}{2}•l$=$\frac{1}{2}$kl2
因推力做功转化为弹簧的弹性势能;
故弹性势能为:Ep=$\frac{1}{2}$kl2
则可证明.

点评 本题考查弹性势能的推导,题目中明确说明利用平均力来推导,因力是随位移均匀增大的,故平均力为$\frac{F}{2}$.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其$\frac{x}{t}$-t的图象如图,则(  )
A.质点做匀速直线运动,速度大小为1.0m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度大小为2.0m/s2
C.质点在第1s内的位移大小为2.0m
D.质点在1s末的速度大小为2.0m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.实验“练习使用多用电表”中.测量某电阻时,选择开关置于“×IK”位置,指针指示如图所示.为了使测量更加准确,下列操作正确的是(  )
A.换“×100”档位,调零后重新测量
B.换“×100”档位,不需要调零,重新测量
C.换“×10K“档位,调零后重新测量
D.换“×10K”档位,不需要调零,重新测量

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

9.如图所示,AB是一个固定在竖直面内的弧形轨道,与竖直圆形轨道BCD在最低点B平滑连接,且B点的切线是水平的;BCD圆轨道的另一端D与水平直轨道DE平滑连接.B、D两点在同一水平面上,且B、D两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离,可使运动物体从圆轨道转移到水平直轨道上.现有一无动力小车从弧形轨道某一高度处由静止释放,滑至B点进入竖直圆轨道,沿圆轨道做完整的圆运动后转移到水平直轨道DE上,并从E点水平飞出,落到一个面积足够大的软垫上.已知圆形轨道的半径R=0.40m,小车质量m=2.5kg,软垫的上表面到E点的竖直距离h=1.25m、软垫左边缘F点到E点的水平距离s=1.0m.不计一切摩擦和空气阻力,弧形轨道AB、圆形轨道BCD和水平直轨道DE可视为在同一竖直平面内,小车可视为质点,取重力加速度g=10m/s2
(1)要使小车能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动,则小车通过竖直圆轨道最高点时的速度至少多大;
(2)若小车恰能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动,则小车运动到B点时轨道对它的支持力多大;
(3)通过计算说明要使小车完成上述运动,其在弧形轨道的释放点到B点的竖直距离应满足什么条件.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.在平整的木板上固定一张白纸,在白纸上用两个图钉将一段橡皮条固定,使两固定点间的距离小于橡皮条的原长,在适当位置用细线打一个结P,并固定在橡皮条上,如图1.拉动细线,使P点两侧的橡皮条均被拉长,计下此时P的位置O和细线的方向,如图2.松开细线,以O点为坐标原点,以细线的方向为y轴负半轴,建立坐标系,如图3.则(  )
A.再次拉动细线,可在第三象限找到一个方向,使P点再次回到O点
B.再次拉动细线,可在第四象限找到一个方向,使P点再次回到O点
C.再次拉动细线,只有沿y轴负半轴拉动时,才能使P点再次回到O点
D.以上说法均不正确

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

2.某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力.
(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是AD.
A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B.实验操作时要先放小车,后接通电源
C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好
D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有天平,刻度尺.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.在水平街道上匀速行驶的洒水车,一边行驶一边向道路上洒水.下列关于其机械能变化的说法中正确的是(  )
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C.动能不变,机械能不变D.动能减小,机械能增大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.如图所示是蹦床运动员表演的情景.运动员从最高点到最低点的过程中,运动员的动能和重力势能变化情况分别是(  )
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6.如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m的滑雪运动员(包括雪具在内)从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为$\frac{1}{3}$g,g为当地重力加速度.当他由静止开始向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是(  )
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