精英家教網(wǎng)(I)某小組探究彈簧的彈性勢能與彈簧形變之間的關(guān)系,采用如圖所示的實驗裝置.將輕彈簧放置在水平軌道上,A端固定在軌道的一端,B端自由.在桌邊緣懸掛有一重錘線.取一個小球置于彈簧的B端,用手推小球使彈簧壓縮,放手后小球被彈出做平拋運動.利用該裝置可以粗略探究彈簧壓縮時具有的彈性勢能與壓縮量之間的關(guān)系.實驗中,得到彈簧壓縮量x和小球離開桌面后的水平位移s的一些數(shù)據(jù)如下表所示.
次數(shù) l 2 3 4
x/cm 2.00 3.00 4.O0 5.00
s/cm 10.15 15.13 20.16 25.14
①該實驗在測定彈簧的彈性勢能時,所采用的方法是
 
;
A.控制變量法B.間接測量法C.累積測量法  D.類比法
②分析表電的數(shù)據(jù)可得結(jié)論是:
A.在誤差允許的范圍內(nèi),對于給定的彈簧,其彈性勢能與其壓縮量的比例關(guān)系是:
 

B.當(dāng)壓縮量x越大時,上述比例關(guān)系的誤差也越大,其原因是:
 

(II)為了探究光敏電阻的阻值隨光照強度變化的規(guī)律,一同學(xué)要測定光敏電阻在不同強度的光照射下的電阻值.該同學(xué)使用的實驗器材如下:
A.光敏電阻R,其阻值大于20Ω;
B.電壓表精英家教網(wǎng),量程4.5V,內(nèi)阻約2kΩ;
C.電流表精英家教網(wǎng),量程0.6A,內(nèi)阻為0.1Ω;
D.滑動變阻器R′,阻值范圍0~20Ω;
E.電源E,電動勢4.5V,內(nèi)阻未知;
F.標有“4.5V,0.2A”的小燈泡一只;
G.電鍵K一只,導(dǎo)線若干;
該同學(xué)已消除了外部環(huán)境的光線對光敏電阻的影響,即照射在光敏電阻上的光線全部來自于小燈泡.實驗時,在正確連接實驗電路后,使小燈泡與光敏電阻間保持一定距離,并通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,分別精確測出燈泡不亮、微亮、較亮、最亮四種條件下的光敏電阻值.實驗數(shù)據(jù)如下:
小燈泡亮度 電壓U/V 電流I/A 光敏電阻值R/Ω(取3位有效數(shù)字)
不亮 4.40 0
微亮 4.32 0.11 39.2
較亮 4.24 0.21
最亮 4.10 0.40
a、存上面的表格中填出不同亮度燈光照射下的光敏電阻值;
b、清存下面的方框中畫出該同學(xué)完成該實驗的電路圖,并按電路圖進行實物連接;
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分析:1、彈簧釋放后,小球在彈簧的彈力作用下加速,彈簧與小球系統(tǒng)機械能守恒,小球離開桌面后,做平拋運動,根據(jù)平拋運動的知識可以求平拋的初速度,先從實驗數(shù)據(jù)得出彈簧的壓縮量與小球的射程的關(guān)系,再結(jié)合第一小問中結(jié)論得到彈性勢能與小球的射程的關(guān)系,最后綜合出彈簧的彈性勢能EP與彈簧長度的壓縮量x之間的關(guān)系.
2、由表格讀出電壓U和電流I,根據(jù)歐姆定律求出電阻.
利用變阻器調(diào)節(jié)燈泡的電壓,從而調(diào)節(jié)其亮度.根據(jù)光敏電阻與電壓表、電流表內(nèi)阻的關(guān)系,選擇電流表的接法.
解答:解:(I)①彈簧釋放后,小球在彈簧的彈力作用下加速,彈簧與小球系統(tǒng)機械能守恒,小球離開桌面后,做平拋運動,根據(jù)平拋運動的知識可以求平拋的初速度,從實驗數(shù)據(jù)得出彈簧的壓縮量與小球的射程的關(guān)系,再從前面的結(jié)論得到彈性勢能與小球的射程的關(guān)系,最后綜合出彈簧的彈性勢能EP與彈簧長度的壓縮量x之間的關(guān)系.所以該實驗在測定彈簧的彈性勢能時,所采用的方法是間接測量法.
故選:B.
②釋放彈簧后,彈簧儲存的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能
Ep=
1
2
mv2  ①
小球接下來做平拋運動,有
s=vt      ②
h=
1
2
gt2   ③
由①②③式可解得
Ep=
ms2g
4h
  ④
由④的結(jié)論知:EP∝s2,
題目表格中給定的數(shù)據(jù)可知s∝x,綜上可知:EP∝s2
故彈簧的彈性勢能EP與彈簧長度的壓縮量x之間的關(guān)系為EP∝x2,即 彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的平方成正比.
當(dāng)壓縮量x越大時,上述比例關(guān)系的誤差也越大,其原因是:小球在桌面滑行的距離越大,克服摩擦做功使機械能損失越多.
(II)a.由表格讀出U=4.24V,I=0.21A,則R=
U
I
=20.1Ω,
U=4.10V,I=0.40V,則R=
U
I
=10.2Ω;
b、將變阻器接成分壓式調(diào)節(jié)燈泡的亮度.由于電流表的內(nèi)阻很小,可采用電流表的內(nèi)接法,以減小實驗誤差,所以電路圖如圖.對照電路圖,按一定順序連接實物圖.如圖.
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故答案為:(I)①B;②A.彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的平方成正比;B.小球在桌面滑行的距離越大,克服摩擦做功使機械能損失越多
(II)a.20.1Ω,10.2Ω;b、如圖
點評:1、該題首先是考察了平拋運動的應(yīng)用,解決關(guān)于平拋運動的問題常用的方法是沿著水平和豎直兩個方向進行分解,運用各方向上的運動規(guī)律進行解答.
利用x與s之間的關(guān)系求出彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量x之間的關(guān)系式.
2、本題主要考查了學(xué)生的分析能力.有對數(shù)據(jù)的分析能力,有計算題的分析能力,有解決實際問題的能力.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某試驗小組利用拉力傳感器來驗證牛頓第二定律,實驗裝置如圖.他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到的拉力F的大;小車后面固定一打點計時器,通過拴在小車上的紙帶,可測量小車勻加速運動的速度與加速度.
①若交流電的頻率為50Hz,則根據(jù)下圖所打紙帶的打點記錄,AB兩點的時間間隔為
0.1
0.1
 s,小車此次運動經(jīng)B點時的速度vB=
0.40
0.40
m/s,小車的加速度a=
1.46
1.46
m/s2.(vB、a的結(jié)果均保留到小數(shù)點后兩位)

②要驗證牛頓第二定律,除了途中提及的器材及已測出的物理量外,實驗中還要使用
天平
天平
(填儀器名稱)來測量
小車質(zhì)量
小車質(zhì)量
(填物理量名稱).
③由于小車所受阻力f的大小難以測量,為了盡量減小實驗的誤差,需盡可能降低小車所受阻力f的影響,以下采取的措旅中必要的是(雙選):
AC
AC

A.適當(dāng)墊高長木板無滑輪的一端,使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B.應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠小于小車(加上傳感器)的總質(zhì)量M
C.應(yīng)通過調(diào)節(jié)定滑輪的高度確保拉小車的細繩與木板平行
D.鉤碼的總質(zhì)量m應(yīng)小些
(2)如圖1所示為某同學(xué)“探究彈簧彈力跟伸長的關(guān)系”的實驗裝置圖,所用鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右的恒定的拉力.
(I)實驗的步驟如下:
①把細繩和彈簧的小環(huán)結(jié)好,讓細繩跨過定滑輪,并結(jié)好細繩套.
②從刻度尺上讀出彈簧左側(cè)結(jié)點到小環(huán)結(jié)點的距離(即原長).
③在細繩套上掛上1個已知質(zhì)量的鉤碼,待彈簧伸長到穩(wěn)定時,
從刻度尺上讀出彈簧的長度
從刻度尺上讀出彈簧的長度
,再計算此時的伸長量,和鉤碼的質(zhì)量一并填入列表.
④換上2個、3個、4個、5個鉤碼掛上細繩套;重復(fù)③的步驟,得到五組數(shù)據(jù).
⑤以彈力(鉤碼質(zhì)量換算過來)為縱坐標,以彈簧伸長量為橫坐
標,根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標紙上描點,作出一條平滑的直線,
歸納出實驗的結(jié)論.
(Ⅱ)如圖2是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線,由此可彈得到結(jié)論:
彈力F與彈簧伸長量x為線性關(guān)系
彈力F與彈簧伸長量x為線性關(guān)系

圖線不過原點的原因是由于
彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成的
彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成的

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

I.某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實驗.
①在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持
豎直
豎直
狀態(tài).
②他通過實驗得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線.由此圖線可得該彈簧的原長x0=
4
4
cm,勁度系數(shù)k=
50
50
N/m.
③他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧秤,當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時,該彈簧的長度x=
10
10
cm.
Ⅱ.某學(xué)習(xí)小組為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時,電阻值與長度的關(guān)系.選取一根乳膠管,里面灌滿了鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱.進行了如下實驗:
(1)該小組將鹽水柱作為純電阻,粗測其電阻約為幾千歐.現(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻,有如下實驗器材可供選擇:
A.直流電源:電動勢12V,內(nèi)阻很小,額定電流1A;
B.電流表A1:量程0~10mA,內(nèi)阻約10Ω;C.電流表A2:量程0~600mA,內(nèi)阻約0.5Ω;
D.電壓表V:量程0~15V,內(nèi)阻約15Ω;E.滑動變阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑動變阻器R2:最大阻值5Ω;G.開關(guān).導(dǎo)線等
在可供選擇的器材中,應(yīng)選用的電流表是
A
 
1
A
 
1
(填“A1”或“A2”),應(yīng)該選用的滑動變阻器是
R
 
2
R
 
2
(填“R1”或“R2”).
(2)根據(jù)所選的器材在題給的方框內(nèi)(圖1)畫出實驗的電路圖.
(3)握住乳膠管兩端把它均勻拉長,多次實驗測得鹽水柱長度L,電阻R的數(shù)據(jù)如下表:
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6
長度L(cm) 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
電阻R(kΩ) 1.3 2.1 3.0 4.1 5.3 6.7
為了研究電阻R與長度L的關(guān)系,該小組用縱坐標表示電阻R,作出了如圖(圖2)所示的圖線,你認為橫坐標表示的物理量是
L
2
 
L
2
 

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

(1)某試驗小組利用拉力傳感器來驗證牛頓第二定律,實驗裝置如圖.他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到的拉力F的大。恍≤嚭竺婀潭ㄒ淮螯c計時器,通過拴在小車上的紙帶,可測量小車勻加速運動的速度與加速度.
①若交流電的頻率為50Hz,則根據(jù)下圖所打紙帶的打點記錄,AB兩點的時間間隔為______ s,小車此次運動經(jīng)B點時的速度vB=______m/s,小車的加速度a=______m/s2.(vB、a的結(jié)果均保留到小數(shù)點后兩位)

②要驗證牛頓第二定律,除了途中提及的器材及已測出的物理量外,實驗中還要使用
______(填儀器名稱)來測量______(填物理量名稱).
③由于小車所受阻力f的大小難以測量,為了盡量減小實驗的誤差,需盡可能降低小車所受阻力f的影響,以下采取的措旅中必要的是(雙選):______.
A.適當(dāng)墊高長木板無滑輪的一端,使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B.應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠小于小車(加上傳感器)的總質(zhì)量M
C.應(yīng)通過調(diào)節(jié)定滑輪的高度確保拉小車的細繩與木板平行
D.鉤碼的總質(zhì)量m應(yīng)小些
(2)如圖1所示為某同學(xué)“探究彈簧彈力跟伸長的關(guān)系”的實驗裝置圖,所用鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右的恒定的拉力.
(I)實驗的步驟如下:
①把細繩和彈簧的小環(huán)結(jié)好,讓細繩跨過定滑輪,并結(jié)好細繩套.
②從刻度尺上讀出彈簧左側(cè)結(jié)點到小環(huán)結(jié)點的距離(即原長).
③在細繩套上掛上1個已知質(zhì)量的鉤碼,待彈簧伸長到穩(wěn)定時,______,再計算此時的伸長量,和鉤碼的質(zhì)量一并填入列表.
④換上2個、3個、4個、5個鉤碼掛上細繩套;重復(fù)③的步驟,得到五組數(shù)據(jù).
⑤以彈力(鉤碼質(zhì)量換算過來)為縱坐標,以彈簧伸長量為橫坐
標,根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標紙上描點,作出一條平滑的直線,
歸納出實驗的結(jié)論.
(Ⅱ)如圖2是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線,由此可彈得到結(jié)論:______
圖線不過原點的原因是由于______.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年廣東省汕頭市潮陽一中明光學(xué)校高三(上)第一次月考物理試卷(解析版) 題型:填空題

(1)某試驗小組利用拉力傳感器來驗證牛頓第二定律,實驗裝置如圖.他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到的拉力F的大小;小車后面固定一打點計時器,通過拴在小車上的紙帶,可測量小車勻加速運動的速度與加速度.
①若交流電的頻率為50Hz,則根據(jù)下圖所打紙帶的打點記錄,AB兩點的時間間隔為     s,小車此次運動經(jīng)B點時的速度vB=    m/s,小車的加速度a=    m/s2.(vB、a的結(jié)果均保留到小數(shù)點后兩位)

②要驗證牛頓第二定律,除了途中提及的器材及已測出的物理量外,實驗中還要使用
    (填儀器名稱)來測量    (填物理量名稱).
③由于小車所受阻力f的大小難以測量,為了盡量減小實驗的誤差,需盡可能降低小車所受阻力f的影響,以下采取的措旅中必要的是(雙選):   
A.適當(dāng)墊高長木板無滑輪的一端,使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B.應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠小于小車(加上傳感器)的總質(zhì)量M
C.應(yīng)通過調(diào)節(jié)定滑輪的高度確保拉小車的細繩與木板平行
D.鉤碼的總質(zhì)量m應(yīng)小些
(2)如圖1所示為某同學(xué)“探究彈簧彈力跟伸長的關(guān)系”的實驗裝置圖,所用鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右的恒定的拉力.
(I)實驗的步驟如下:
①把細繩和彈簧的小環(huán)結(jié)好,讓細繩跨過定滑輪,并結(jié)好細繩套.
②從刻度尺上讀出彈簧左側(cè)結(jié)點到小環(huán)結(jié)點的距離(即原長).
③在細繩套上掛上1個已知質(zhì)量的鉤碼,待彈簧伸長到穩(wěn)定時,    ,再計算此時的伸長量,和鉤碼的質(zhì)量一并填入列表.
④換上2個、3個、4個、5個鉤碼掛上細繩套;重復(fù)③的步驟,得到五組數(shù)據(jù).
⑤以彈力(鉤碼質(zhì)量換算過來)為縱坐標,以彈簧伸長量為橫坐
標,根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標紙上描點,作出一條平滑的直線,
歸納出實驗的結(jié)論.
(Ⅱ)如圖2是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線,由此可彈得到結(jié)論:   
圖線不過原點的原因是由于   

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