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【题目】某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0P1P2P3P4P5P6分别固定在弹簧上距悬点0102030405060圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100 kg的砝码时,各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,重力加速度取9.80 m/s2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.

(1)将表中数据补充完整:①________②________


P1

P2

P3

P4

P5

P6

x0(cm)

2.04

4.06

6.06

8.05

10.03

12.01

x(cm)

2.64

5.26

7.81

10.30

12.93

15.41

n

10

20

30

40

50

60

k(N/m)

163


56.0

43.6

33.8

28.8

(m/N)

0.0061


0.0179

0.0229

0.0296

0.0347

(2)n为横坐标,为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出n图像.

(b)

(3)(b)中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k______N/m

【答案】(1)①81.7 ②0.0122; (2);(3)(在~之间均同样给分)

【解析】试题分析:(1)根据P2的示数可知,P2部分的原长为4.06cm,拉伸后的长度为5.26cm,根据胡克定律可得,

倒数为=0.0122

2)根据表中的数据画出图象,如图所示:

3)根据得到的图象可知,

解得,

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1)开通气源,实验前要调节气垫导轨水平,在不提供其他器材的情况下,判断气垫导轨是否水平的方法是: (填连接不连接)悬挂勾码的细绳,给滑块一个初速度,观察

2)要用上述装置探究滑块受到的合外力做的功与滑块动能变化的关系,要使绳中拉力近似等于钩码的重力,则mM之间的关系应满足 ;实验要验证的表达式为

3)要用上述装置探究系统在运动中的机械能关系,滑块从光电门1运动到光电门2的过程中满足关系式

时(用已知量表示),系统机械能守恒。若测量过程中发现系统动能增量总是略大于钩码重力势能的减少量,可能的原因是

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A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力属于内力作用,故系统动量守恒

B. 当两物块相距最近时,甲物块的速率为零

C. 甲物块的速率可能达到5m/s

D. 当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0

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【题目】如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,周围环境温度为27℃,现将一个质量为2kg的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气。已知活塞面积为4.0× 104m2,大气压强为1.0 ×105Pag10m/s2,气缸高为0.3m

①求活塞静止时气缸内气体的体积

②现在活塞上放置一个2kg的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?

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A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法

B. 根据速度的定义式,当△t非常小时,就可以用△t时间内的平均速度表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法

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A. O点与x2O点与x3电势差UOx2=UOx3

B. 点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,加速度先减小再增大,然后保持不变

C. 点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,速度先均匀减小再均匀增大,然后减小再增大

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求:

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