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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P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60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0.100kg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,取重力加速度为9.80m/s2).已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.

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

1/k(m/N)

0.0061

0.0179

0.0229

0.0296

0.0347

(1)将表中数据补充完整:______________

(2)以n为横坐标,1/k为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1/k-n图象______

(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点;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;该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的表达式为k=______N/m.

【答案】1①81.7 ②0.0122 2)见解析; (3N/m)(在之间均可) 。(在之间均可)

【解析】试题分析:

1

2)图线如图:

3由图线可知直线的斜率为,故直线方程满足,即N/m)(在之间均可)

由于60匝弹簧的总长度为11.88cm;则n匝弹簧的原长满足,代入可得:。(在之间均可)

练习册系列答案
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【题目】由于分子间存在着分子力,而分子力做功与路径无关,因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图象,取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息,则下列说法正确的是

A. 假设将两个分子从r=处释放,它们将开始远离

B. 假设将两个分子从r=处释放,它们将相互靠近

C. 假设将两个分子从r=处释放,它们的加速度先增大后减小

D. 假设将两个分子从r=,处释放,当r=时它们的速度最大

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A. 水平力F的大小不变

B. 杆对小球A的支持力不变

C. 轻绳对小球B的拉力先变大后变小

D. 杆对小球A的摩擦力先变小后变大

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A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

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A. pA=0,pB=l4kg·m/s

B. pA=4kg·m/s,pB=10kg·m/s

C. pA=6kg·m/s,pB=8kg·m/s

D. pA=7kg·m/s,pB=8kg·m/s

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【题目】探究弹力和弹簧伸长的关系实验中。

(1)某同学先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长为L0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用钩码挂在弹簧下端,测出弹簧的长度为L,把LL0作为弹簧的伸长量x1,改变钩码个数重复操作.由于弹簧自身重力的影响,最后作出的F–x图象,可能是下图中的___________

A.

B.

C.

D.

(2)另一同学使用两条不同的轻质弹簧ab,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是___________

A.a的原长比b的长

B.a的劲度系数比b的大

C.a的劲度系数比b的小

D.测得的弹力与弹簧的长度成正比

(3)为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出。作出m–l的关系图线_________。弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字)。

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【题目】乒乓球是速度较快的球类运动项目,假设在某次比赛时,乒乓球飞来的速度大小为v,运动员将球以大小为4v的速度反向击回,乒乓球的质量为rn,乒乓球与球拍作用的时间为t,在运动员击球的过程中,求:

(1)乒乓球动量的变化量.

(2)乒乓球动能的变化量.

(3)乒乓球所受的平均作用力.

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(2)轨道ABCD的最终速度大小。

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A. 该重型气垫船的最大牵引力为

B. 从题中给出的数据,可算出

C. 的速度匀速航行时,气垫船所受的阻力为

D. 的速度匀速航行时,气垫船的燃气轮机输出功率为

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