題目列表(包括答案和解析)
(3分)如圖3甲所示,一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上,傳感器與電腦相連. 當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力),在電腦上得到了彈簧長(zhǎng)度的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象(如圖3乙). 則下列判斷正確的是( )
A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比
B.彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比
C.該彈簧的勁度系數(shù)是200N/m
D.該彈簧受到反向壓力時(shí),勁度系數(shù)不變
某同學(xué)在資料上查得彈簧振子的周期公式為,彈簧的彈性勢(shì)能公式(式中k為彈簧的勁度系數(shù),m為振子的質(zhì)量,x為彈簧的形變量).為了驗(yàn)證彈簧的彈性勢(shì)能公式,他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn):輕彈簧的一端固定在非常平滑的木板一端,另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊,滑塊上豎直固定一個(gè)擋光條,每當(dāng)擋光條擋住從光源A發(fā)出的細(xì)光束時(shí),傳感器B因接收不到光線(xiàn)就產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào),輸入電腦后經(jīng)自動(dòng)處理就能形成一個(gè)脈沖電壓波形.開(kāi)始時(shí),滑塊靜止在平衡位置恰好能擋住細(xì)光束.給滑塊一個(gè)瞬時(shí)沖量后,振子就振動(dòng)起來(lái).
(1)系統(tǒng)振動(dòng)過(guò)程中,在電腦上所形成的脈沖電壓波如圖乙所示(T0已知),可知該系統(tǒng)的振動(dòng)周期T=________.
(2)已知振子的質(zhì)量為m,測(cè)得擋光條寬度為d,擋光時(shí)間為△t,且△t遠(yuǎn)小于T0,測(cè)小球運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能Ek=________.
(3)如果再測(cè)出滑塊振動(dòng)的振幅為A,利用資料上提供的兩個(gè)公式及測(cè)出的物理量表示出系統(tǒng)振動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep=________.
(4)通過(guò)本實(shí)驗(yàn),如果滿(mǎn)足________,也就驗(yàn)證了彈簧的彈性勢(shì)能公式的正確性.
某同學(xué)在資料上發(fā)現(xiàn)彈簧振子的周期公式為,彈簧的彈性勢(shì)能公式為(式中k為彈簧的勁度系數(shù),m為振子的質(zhì)量,x為彈簧的形變量).為了驗(yàn)證彈簧的彈性勢(shì)能公式,他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn):輕彈簧的一端固定在水平光滑木板一端,另一端連接一個(gè)質(zhì)量為M的滑塊,滑塊上豎直固定一個(gè)擋光條,每當(dāng)擋光條擋住從光源A發(fā)出的細(xì)光束時(shí),傳感器B因接收不到光線(xiàn)就產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào),輸入電腦后經(jīng)電腦自動(dòng)處理就能形成一個(gè)脈沖電壓波形;開(kāi)始時(shí)滑塊靜止在平衡位置恰好能擋住細(xì)光束.在木板的另一端有一個(gè)彈簧槍?zhuān)l(fā)射出質(zhì)量為m,速度為v0的一個(gè)彈丸,彈丸擊中木塊后留在木塊中一起做簡(jiǎn)諧振動(dòng).
(1)系統(tǒng)在振動(dòng)過(guò)程中,所具有的最大動(dòng)能Ek=________;
(2)系統(tǒng)振動(dòng)過(guò)程中,在電腦上所形成的脈沖電壓波形如圖乙所示,由圖可知該系統(tǒng)的振動(dòng)周期大小為:T=________;
(3)如果再測(cè)出滑塊振動(dòng)的振幅為A,周期設(shè)為T(mén),利用資料上提供的兩個(gè)公式,結(jié)合實(shí)驗(yàn)中給出的已知條件求出系統(tǒng)振動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為:Ep=________;
通過(guò)本實(shí)驗(yàn),根據(jù)機(jī)械能守恒,如發(fā)現(xiàn)Ek=Ep,即驗(yàn)證了彈簧的彈性勢(shì)能公式的正確性.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝碼/個(gè)數(shù) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
砝碼對(duì)木塊壓力/N | 0 | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 |
測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 2.90 | 3.50 |
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝碼/個(gè)數(shù) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
砝碼對(duì)木塊壓力/N | 0 | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 |
測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 2.90 | 3.50 |
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