水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其压缩时长度的改变量x的关系。先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从静止释放。用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x,测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的值是根据t值计算得出的)
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作—x图线。
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在—x图线上,从—x图线看,与x是什么关系?
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系?
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系?
④综合以上分析,Ep与x是什么关系?
高三物理实验题困难题
水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其压缩时长度的改变量x的关系。先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从静止释放。用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x,测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的值是根据t值计算得出的)
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作—x图线。
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在—x图线上,从—x图线看,与x是什么关系?
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系?
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系?
④综合以上分析,Ep与x是什么关系?
高三物理实验题困难题查看答案及解析
利用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧贴近,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图甲),使弹簧处于自然状态时,滑块向左压缩弹簧一段距离,然后静止释放,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间,可计算出滑块离开弹簧后的速度大小.实验步骤如下:
① 用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
② 在气垫导轨上通过滑块将弹簧压缩x1,滑块静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t1;
③ 利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v和动能mv2;
④ 增大弹簧压缩量为x2、x3、…重复实验步骤②③,记录并计算相应的滑块动能mv2,如下表所示:
弹簧压缩量x(cm) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
x2 | 0.25 | 1.00 | 2.25 | 4.00 | 6.25 | 9.00 |
动能mv2 | 0.49m | 1.95m | 4.40m[ | 7.82m | 12.22m | 17.60m |
(1) 测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图乙所示,读得d=________cm;
(2) 在下面两坐标系中分别作出mv2x和mv2x2图象;
(3) 由机械能守恒定律,Ep=mv2,根据图象得出结论是________________________________________________________________________.
高三物理综合题中等难度题查看答案及解析
弹簧压缩量x(cm) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
x2 | 0.25 | 1.00 | 2.25 | 4.00 | 6.25 | 9.00 |
动能mv2 | 0.49m | 1.95m | 4.40m | 7.82m | 12.22m | 17.60m |
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
弹簧压缩量x(cm) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
x2 | 0.25 | 1.00 | 2.25 | 4.00 | 6.25 | 9.00 |
动能mv2 | 0.49m | 1.95m | 4.40m | 7.82m | 12.22m | 17.60m |
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,轻弹簧的一端与滑块相接,另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图所示),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间.实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度v,如下表所示:
弹簧劲度系数 | k | 2k | 3k | 4k | 5k | 6k |
v/(m·s-1) | 0.71 | 1.00 | 1.22 | 1.41 | 1.58 | 1.73 |
v2/(m2·s-2) | 0.50 | 1.00 | 1.49 | 1.99 | 2.49 | 2.99 |
v3/(m3·s-3) | 0.36 | 1.00 | 1.82 | 2.80 | 3.94 | 5.18 |
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示,读得 d=________m;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=________;
(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是______________.
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某同学为了测量一轻弹簧的劲度系数,进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀強磁场中,金属杆与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计请你按要求回答问题。
(1)帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器()、电流表(A)、开关()设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端,要求闭合开关后惮簧将伸长_____。
(2)若电源电动势为3V,内阻较小:滑动变阻器最大阻值为10Ω:电流表内阻较小。当闭合开关后,发现电路中无电流,请在保持电路完整的条件下,用多用电表来找到故障,则最好选择的挡位是______
A.直流电压”10V”挡 B.直流电流“0.5A”挡
C.欧姆“×1”挡 D.欧姆”×10”挡
(3)排除故障并正确连接电路后.闭合开关,通过一绝缘挡板使金属杆缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置.断开开关,测出弹簧对应的长度为x1:改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,则弹簧的劲度系数k=_________。
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如图所示,平行于光滑固定斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接,质量为m物块B在斜面上紧靠着物块A但不粘连,初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为ɑ的匀加速运动,已知前一段时间内,F是变力,之后F是恒力,已知重力加速度为g,则
A. 若A的质量为m,则A达到最大速度时的位移为
B. 若A的质量忽略不计,则A的最大位移为
C. 无论是否计A的质量,A、B都是在斜面上同一位置处分离
D. 无论是否计A的质量,A、B与弹簧组成的系统机械能守恒
高三物理不定项选择题简单题查看答案及解析
如图所示,在水平放置的气垫导轨(能大幅度的减少摩擦阻力)上有一带有方盒的滑块,质量为M,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,设每个钩码的质量为m,且M=4m.
(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度,读数如图所示,则宽度d=_________cm;
(2)某同学打开气源,将滑块由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为___________(用题中所给字母表示);
(3)开始实验时,细线另一端挂有6个钩码,由静止释放后细线上的拉力为F1,接着每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中,当只剩3个钩码时细线上的拉力为F2,则F1 _________2F2(填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块,设挡光片距光电门的距离为L,悬挂着的钩码的个数为n,测出每次挡光片通过光电门的时间为t,测出多组数据,并绘出图像,已知图线斜率为k,则当地重力加速度为________(用题中字母表示).
高三物理实验题困难题查看答案及解析
如图所示,在水平放置的气垫导轨(能大幅度的减少摩擦阻力)上有一带有方盒的滑块,质量为M,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,设每个钩码的质量为m,且M=4m.
(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度,读数如图所示,则宽度d=_________cm;
(2)某同学打开气源,将滑块由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为___________(用题中所给字母表示);
(3)开始实验时,细线另一端挂有6个钩码,由静止释放后细线上的拉力为F1,接着每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中,当只剩3个钩码时细线上的拉力为F2,则F1 _________2F2(填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块,设挡光片距光电门的距离为L,悬挂着的钩码的个数为n,测出每次挡光片通过光电门的时间为t,测出多组数据,并绘出图像,已知图线斜率为k,则当地重力加速度为________(用题中字母表示).
高三物理实验题困难题查看答案及解析
如图所示,在水平放置的气垫导轨(能大幅度的减少摩擦阻力)上有一带有方盒的滑块,质量为M,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,设每个钩码的质量为m,且M=4m.
(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度,读数如图所示,则宽度d=_________cm;
(2)某同学打开气源,将滑块由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为___________(用题中所给字母表示);
(3)开始实验时,细线另一端挂有6个钩码,由静止释放后细线上的拉力为F1,接着每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中,当只剩3个钩码时细线上的拉力为F2,则F1 _________2F2(填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块,设挡光片距光电门的距离为L,悬挂着的钩码的个数为n,测出每次挡光片通过光电门的时间为t,测出多组数据,并绘出图像,已知图线斜率为k,则当地重力加速度为________(用题中字母表示).
高三物理实验题困难题查看答案及解析