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【题目】某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能EP与弹簧伸长量Δx之间的关系。实验步骤如下:

(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d。如图乙所示测量值d=__________mm

(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端;在立柱上固定一指针,标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置,并测出此时弹簧长度x0

(3)测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按甲图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为g,则此弹簧的劲度系数k=__________(用题目所给字母符号表示)

(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条下边缘回到弹簧原长标记指针处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门记下遮光条经过的时间△t,则此时弹簧的弹性势能Ep=__________(用题目所给字母符号表示)

(5)换上不同质量的重锤,重复步骤3、4,计算出相关结果,并验证弹性势能Ep与弹簧伸长量△x之间的关系

【答案】 2.50

【解析】(1)游标卡尺的读数为

(3)根据胡克定律可知,解得

(4)此时重物的速度为,根据动能定理可知

解得

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

(1)为完成实验,还需要的实验器材有:__________________________________

(2)实验中需要测量的物理量有:________________________________________

(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量xFx图线,由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m

(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:

A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(xF)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;

B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0

C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;

D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4……钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;

E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;

F.解释函数表达式中常数的物理意义;

G.整理仪器。

请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:_______________________________

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【题目】如图所示,528日央视新闻报道:格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立小塔。网球A位于小塔顶层,下面各层均有3个网球,网球B位于小塔的第6层,已知每个网球质量均为m。下列说法正确的是(  )

A.其他网球对B球的作用力大于B球的重力

B.A球拿走后,小塔仍能保持直立平衡

C.8层的三个网球与A球间的弹力大小各为mg/3

D.最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/3

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【题目】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。

①按图示电路进行连接后,发现三条导线中,混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a间电压,读数不为零,再测量间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是___________导线断开。

②排除故障后,该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1I2数据,作出图象如右图。由I1I2图象得到电池的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω。

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【题目】小华同学在做研究小车匀变速直线运动的实验过程中,所使用的交流电源频率为50Hz,取下做匀加速直线运动的小车带动的一段纸带进行研究,如图所示.O点为记数点的起点,相邻两记数点间还有四个计时点(图中未画出),请回答下面的问题:

1)他因粗心而忘记测量第1个记数点与起始O点间的距离,请跟据纸带的数据特点推理出S1的长度,S1= cm

2)当打第3个记数点时小车的瞬时速度v3= m/s,小车运动的加速度a= m/s2(计算结果保留两位有效数字).

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【题目】如图所示,由绝缘轻杆构成的正方形ABCD位于竖直平面内,其中AB边位于水平方向,顶点处分别固定一个带电小球。其中AB处小球质量均为m,电荷量均为2q(q>0)CD处小球质量均为2m,电荷量均为q。空间存在着沿DB方向的匀强电场,在图示平面内,让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°,则四个小球所构成的系统(

A.电势能增加,重力势能增加

B.电势能不变,重力势能不变

C.电势能减小,重力势能减小

D.电势能不变,重力势能增加

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【题目】如图,有一截面为矩形有界匀强磁场区域ABCDAB=3LBC=2L在边界AB的中点上有一个粒子源,沿与边界AB并指向A点方向发射各种不同速率的同种正粒子,不计粒子重力,当粒子速率为v0时,粒子轨迹恰好与AD边界相切,则

A.速率小于v0的粒子全部从CD边界射出

B.当粒子速度满足时,从CD边界射出

C.CD边界上只有上半部分有粒子通过

D.当粒子速度小于时,粒子从BC边界射出

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【题目】如图所示的书架放在1m高的桌面上,三层书架的层高均为30cm,隔板厚度不计。假设每本书质量为1kg,高度为20cm,每层书架可竖直摆放10本书,一开始所有书全部都平铺在水平地面上。现将书搬上并竖直放满书架,需要做的功为(  )

A.435J

B.420J

C.120J

D.390J

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【题目】如图所示,在界限MN左上方空间存在斜向左下方与水平方向夹角为45°的匀强磁场,场强大小,一半径为R=0.8m光滑绝缘圆弧凹槽固定在水平面上,一个可视为质点的质量m=0.2kg、电荷量大小q=1×105C的带正电金属块P从槽顶端A由静止释放,从槽底端B冲上与槽底端平齐的绝缘长木板Q。长木板Q足够长且置于光滑水平面上,质量为M=1kg。已知开始时长木板有一部分置于电场中,图中C为界限MN与长木板Q的交点,BC间的距离XBC=0.6m,物块P与木板Q之间的动摩擦因数为μ=,取

(1)金属块PA点滑到B点时的速度的大小;

(2)金属块PB点滑上木板Q后到离开电场过程所经历的时间;

(3)金属块P从滑上Q到离开电场的过程中摩擦产生的热量。

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