某课外活动小组为探究能量转换关系,设计了如图所示的实验。质量为m的物块B静放在水平面上,劲度系数为k的轻质弹簧固定在B上,弹簧上端装有特制锁扣,当物体与其接触即被锁住。每次实验让物块A从弹簧正上方的恰当位置由静止释放,都使物块B刚好离开地面。整个过程无机械能损失。实验表明,物块A质量M不同,释放点距弹簧上端的高度H就不同。当物块A的质量为m时,释放点高度H=h。则下列说法中正确的是
A. 物块A下落过程中速度最大时,物块B对地面的压力最大
B. 物块A下落到最低点时,物块B对地面的压力最大
C. 当A的质量M=2m时,释放点高度
D. 当A的质量M=2m时,释放点高度
高三物理多选题困难题
某课外活动小组为探究能量转换关系,设计了如图所示的实验。质量为m的物块B静放在水平面上,劲度系数为k的轻质弹簧固定在B上,弹簧上端装有特制锁扣,当物体与其接触即被锁住。每次实验让物块A从弹簧正上方的恰当位置由静止释放,都使物块B刚好离开地面。整个过程无机械能损失。实验表明,物块A质量M不同,释放点距弹簧上端的高度H就不同。当物块A的质量为m时,释放点高度H=h。则下列说法中正确的是
A. 物块A下落过程中速度最大时,物块B对地面的压力最大
B. 物块A下落到最低点时,物块B对地面的压力最大
C. 当A的质量M=2m时,释放点高度
D. 当A的质量M=2m时,释放点高度
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(12分)如图所示,劲度系数为k2的轻质弹簧竖直固定放在桌面上,其上端固定一质量为m的物块,另一劲度系数为k1的轻质弹簧竖直地放在物块上面,其下端与物块上表面连接在一起,最初整个系统静止在水平面上。要想使物块在静止时,下面弹簧产生的弹力为物体重力的,应将上面弹簧的上端A竖直向上提高多少距离?
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如图所示,劲度系数为k2的轻质弹簧竖直固定放在桌面上,其上端固定一质量为的物块,另一劲度系数为k1的轻质弹簧竖直放在物块上面,其下端与物块上表面连接在一起,最初整个系统静止在水平面上.要想使物块在静止时,下面弹簧产生的弹力为物块重力的,应将上面弹簧的上端A竖直向上提高多少距离?
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如图所示,某研究性学习小组为探究“物体的动能与速度关系”设计了如下实验:平直轨道B固定在水平桌面上.弹射装置A固定于轨道上,小球被劲度系数较大的压缩弹簧弹出后从轨道端点O滑出做平抛运动落到地面.已知弹簧的弹性势能的表达式为Ep=,式中的k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量.
(1)为减少实验误差,弹射装置距离轨道端点O应该______(选填“近些”或“远些”).
(2)要探究动能与速度的关系,实验中是否一定要测量桌面的高度,______(选填“是”或“否”).
(3)在实验过程中改变弹簧的压缩量x,并测出与其对应的小球做平抛运动的水平位移s.实验数据如下表所示
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
x(cm) | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
s(m) | 0.32 | 0.65 | 0.95 | 1.08 | 1.60 |
在坐标纸中根据已描出的点作出合理的图线.
(4)根据(3)中所作出的图象,可以得出动能Ek与速度υ的关系:______.请简要说明理由,______.
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某学习小组利用功能关系结合图像法求解出了弹性势能的表达式,其中x为弹簧的形变量,k为弹簧的劲度系数。学习小组为了验证此表达式是否正确,设计了如图甲所示的实验装置,将劲度系数为k的轻质弹簧左端固定,将一小球与弹簧右端接触但不栓连,然后向左推小球,使弹簧压缩一段距离后将小球由静止释放,小球向右运动一段距离后脱离桌面落在水平地面上,通过测量和计算可以验证弹性势能的表达式是否正确,已知重力加速度为g,忽略所有阻力
(1)为了验证是否正确,实验中除了必须测量桌面的高度h,弹簧的形变量x和小球落地点与桌子边缘的水平距离s外,还需要测量的物理量是____________。
(2)若表达式______________成立,则说明是正确的;
(3)学习小组通过多次实验,得到如图乙所示的直线1,若其他条件不变,只是将h增大,则图线会变为图乙中的直线____________(填2或3)
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某实验小组利用如图所示的实验装置,探究质弹簧的弹性势能与形变量的关系,光滑水平桌面距地面高为h,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于原长时,将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧将的作用下,小球从桌子边缘水平飞出,小球落到位于水平地面的复写纸上,从而在复写纸下方的白纸P点留下痕迹。(已知重力加速度为g)
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为l,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能与h、s、mg之间的关系式为________________;
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-l图象。
弹簧压形变量x/m | 0.020 | 0.040 | 0.060 | 0.080 | 0.100 | 0.120 |
小球飞行水平距离l/m | 0.5 | 1 | 1.5 | 2.4 | 2.6 | 3.0 |
(3)由图象得出x与s的关系式为 ;由实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为_____。
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某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.
(1)如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,有数据算得劲度系数k= N/m(g取9.8m/s2).
砝码质量(g) | 50 | 100 | 150 |
弹簧长度(cm) | 8.62 | 7.63 | 6.66 |
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小 .
(3)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为 .
(4)重复③中的操作,得到v与x的关系如图(c).有图可知,v与x成 关系,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的 成正比.
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