17、一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s.
(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式: .
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
弹簧的压缩量x (cm) |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
小钢球飞行的水平距离s (cm) |
1.01 |
1.50 |
2.01 |
2.49 |
3.01 |
3.50 |
根据上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为 ,并说明理由: .
16、(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列叙述正确的是( )
A. 安装打点计时器时,两纸带限位孔应在同一竖直线上
B. 实验时,在松开纸带让重物下落的同时,应立即接通电源
C. 若纸带上开头打出的几点模糊不清,也可设法用后面清晰的点进行验证
D. 测量重物下落高度必须从起始点算起
(2)为进行该实验,备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、重锤、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关。其中不必要的器材是 。缺少的器材是 。
15、如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上。当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动,在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是( )
A.系统机械能不断增加
B.系统动量守恒
C当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最小
D.当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大
卷Ⅱ(非选择题 共60分)
14、如图所示,在O点放置正点电荷Q,a、b两点的连线过O点,且Oa=ab,以下说法正确
的是( )
A.将质子从a点由静止释放,质子向b做匀加速运动
B.将质子从a点由静止释放,质子运动到b的速率为v, 则将粒子从a点由静止释放后运动到b点的速率为
C.若电子以Oa为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为v,则电子以Ob为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为2v
D.若电子以Oa为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为v,则电子以Ob为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为
13、如图所示,叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中,其中B带正电Q,A不带电;它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。现突然使B带电量消失,A带上正Q的电量,则A、B的运动状态可能为( )
①一起匀速运动 ②一起加速运动 ③A加速,B减速 ④A加速,B匀速
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
12、在场强大小为E的匀强电场中,质量为m、带电量为+q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动s距离时速度变为零.则 ( )
A.物体克服电场力做功qEs B.物体的电势能减少了0.8qEs
C.物体的电势能减少了qEs D.物体的动能减少了0.8qEs
11、如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且相互垂直,O点为圆心.空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子,在电场力作用下(重力不计),先从A点运动到C点,动能减少了W;又从C点运动到B点,动能增加了W,那么关于此空间存在的静电场可能是 ( ) ( )
A.方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场
B.方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场
C.位于O点的正点电荷形成的电场 D.位于D点的正点电荷形成的电场
10、如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上, c、d两点在另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动.则
下列说法正确的是 ( )
①两粒子所带的电荷符号不同
②甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点的速度
③两个粒子的电势能都是先减小后增大
④经过b点时,两粒子的动能一定相等
A.①② B.①③ C.③④ D.①②④
9、如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔.右极板电势随时间变化的规律如图所示.电子原来静止在左极板小孔处.(不计重力作用)下列说法中正确的是( )
A.从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上
B.从t= T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动
C.从t= T/8时刻释放电子,电子可能在两板间
振动,也可能打到右极板上
D.从t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上
8、如图所示,A、B是两个等量异种点电荷,C、D是A、B连线的中垂线上且与连线距离相等的两点,则 ( )
A.在A、B连线的中垂线上,从C到D,各点电势都相等,场强都相同
B.在A、B连线的中垂线上,从C到D,场强先增大后减小,电势先升高后降低
C.在A、B连线的中垂线上,从C到D,场强先增大后减小,各点的电势都相等
D.在A、B连线上,从A到B,场强先减小后增大,电势逐渐升高
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