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1 . 如图甲所示是某款水位自动测控仪的测量原理图,电源电压U恒为12V,定值电阻R0=10Ω,R1为一竖直固定光滑金属棒,总长30cm,阻值为15Ω,其接入电路的阻值与长度成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,弹簧的弹力与其形变量的关系如图乙所示。物体M重60N,高50cm,底面积为80cm2。(已知,g取10N/kg)(1)电路中R0的作用是___________ ;
(2)当水位处于低于位置A时,电压表的示数恒为2V不变,此时滑动变阻器功率为___________ W,随着水位的升高,电压表的示数___________ (选填“变大”或“变小”);
(3)当圆柱体M刚好浸没在水中时,电压表的示数___________ V。(结果保留一位小数)
(2)当水位处于低于位置A时,电压表的示数恒为2V不变,此时滑动变阻器功率为
(3)当圆柱体M刚好浸没在水中时,电压表的示数
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2 . 把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上,用力按下后放手,它会弹起很高。把它拆开后发现,它能弹起的原因是内部装有一根弹簧,如图甲所示。小强仔细观察后发现,圆珠笔弹起的过程可以分为“A:按下后放手”到“B:弹簧弹簧恢复原长”再到“C:向上运动到达最高点”,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.A→B,圆珠笔的速度不断增加,在B时速度最大 |
B.B→C,弹簧对圆珠笔仍有力的作用 |
C.在A状态时弹簧的弹力最大 |
D.在B状态时,外力消失,圆珠笔将静止不动 |
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3 . 如图甲所示,一个足够高的底面积的圆柱形容器置于水平桌面上,容器内放入实心长方体A和正方体B,A、B通过轻质弹簧相连弹簧原长为10cm,体积不计。向容器内缓慢注入水,当B刚好浸没时停止注水,如图乙所示整个过程中,A对容器底部的压力F随容器中水深度h的变化关系如图丙所示,弹簧所受拉力或压力每改变2N,弹簧的长度改变0.5cm,已知A的底面积,,g取10N/kg。求:
(1)A刚浸没时,水对容器底部的压强;
(2)正方体B的密度。
(1)A刚浸没时,水对容器底部的压强;
(2)正方体B的密度。
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4 . 质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示,则( )
A.时刻,小球的动能最大 |
B.时刻,弹簧的弹性势能最小 |
C.这段时间内,弹簧的弹性势能逐步减少 |
D.这段时间内,小球的动能先减少后增大 |
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5 . 如图所示,弹簧的一端固定在容器的底部,另一端固定在物体的下表面,重力为G的物体静止在轻质弹簧顶端。现缓慢向容器注水直至完全浸没物体,已知水浸没物体二分之一体积时,弹簧处于原长。请在图中画出弹簧对物体的弹力随水面上升高度h变化关系的大致图像(忽略弹簧所受浮力和重力)。
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6 . 小华在练习使用弹簧测力计测物体重力时,她先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。(1) 小华同学想用如图甲所示的弹簧测力计测一块小石头的重力,但他发现此弹簧测力计的指针并未指到零刻度线,因此接下来他需要先在________ (选填“水平”或“竖直”)方向将弹簧测力计调零,再用细线拴住小石头挂在弹簧测力计挂勾上,待其稳定后读得弹簧测力计示数如图乙为__________ ;
(2)小华又想要探究弹簧测力计的原理,除了需要如图丙中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是__________ 。进行实验后记录数据如表,表中明显错误的数据是第__________ 次实验;
(3)由实验数据可知,弹簧测力计的原理是:___________________________________________________ ;
(4)选取完全相同的两根弹簧A、B,将A弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉A的右端;在B弹簧左右两端均施加大小为F的拉力,当两根弹簧都水平静止时(如图丁),此时弹簧的长度LA_____ LB(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)小华又想要探究弹簧测力计的原理,除了需要如图丙中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
拉力(钩码总重)F/N | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
弹簧伸长量△L/cm | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1. 8 | 2.0 | 2.4 |
(4)选取完全相同的两根弹簧A、B,将A弹簧左端固定在墙上,用大小为F的力拉A的右端;在B弹簧左右两端均施加大小为F的拉力,当两根弹簧都水平静止时(如图丁),此时弹簧的长度LA
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7 . 小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小明决定进行实验。________ ;进行实验后小明记录数据如下表,表中数据明显错误的是第________ 次实验;
(2)去除错误的一组数据,从表格数据中可验证小明的猜想是________ 的(填“正确”或“错误”);
(3)学校物理兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图2所示图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧________ (选填“甲”或“乙”);量程为________ ,若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧________ (选填“甲”或“乙”)。
(1)要完成实验,除了需要如图所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
拉力(钩码) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
弹簧伸长量 | 0 | 0.40 | 0.80 | 1.70 | 1.60 | 2.00 | 2.40 |
(3)学校物理兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图2所示图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧
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8 . 为研究橡皮筋是否也与弹簧有类似的性质,某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图2甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量,根据多组测量数据画出的图线如图2乙所示。(1)当在两根橡皮筋上分别都悬挂重为6N的钩码时,橡皮筋B的伸长量为_________ cm;
(2)_________ 橡皮筋测力计量程小,_________ 橡皮筋测力计精度高(选填“A”或“B”);
(3)如果AB串接起来能测量出的最大力是_________ N。
(2)
(3)如果AB串接起来能测量出的最大力是
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9 . 某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力,将橡皮筋的一端固定另一端悬挂钩码(图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。__________ N;用B橡皮筋制成的测力计量程是__________ N;
(2)当两根橡皮筋受到的拉力大小为6N时,橡皮筋A的伸长量为__________ cm,橡皮筋B的伸长量为__________ cm。
(1)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤,则用A橡皮筋制成的测力计量程是
(2)当两根橡皮筋受到的拉力大小为6N时,橡皮筋A的伸长量为
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10 . 发生弹性形变的物体具有弹性势能。同学们为了研究弹性势能的大小与哪些因素有关,通过有关实验探究,取得数据如下:
(1)分析数据可知:Ep=k___________ ,k=___________ ;
(2)动能Ek与m、v的关系是Ek=mv2,重力势能Ep与m、h的关系是Ep=mgh。当只有动能和势能相互转化时,机械能守恒。如图甲,一刚性系数为200N/m,长度为20cm的弹簧固定在光滑的水平面上,一个质量为0.2kg的小球从光滑曲面顶端由静止滑下,已知曲面高度h为50cm。(不计能量损失)如图乙,下滑的小球速度减为零时,弹簧的长度为___________ cm。功是能量转化多少的量度。则在此过程中,小球克服弹簧弹力做的功是___________ J。如图丙,小球被反弹到某处时速度为2m/s,此时弹簧被压缩___________ m。
材料 | 弹簧长度的变化量 | 弹簧的刚性系数A/() | 弹性势能Ep/J |
铜 | 1×10-2 | 90 | 4.5×10-3 |
钢 | 2×10-2 | 45 | 9×10-3 |
铜 | 1×10-2 | 180 | 9×10-3 |
钢 | 6×10-2 | 180 | 324×10-3 |
(2)动能Ek与m、v的关系是Ek=mv2,重力势能Ep与m、h的关系是Ep=mgh。当只有动能和势能相互转化时,机械能守恒。如图甲,一刚性系数为200N/m,长度为20cm的弹簧固定在光滑的水平面上,一个质量为0.2kg的小球从光滑曲面顶端由静止滑下,已知曲面高度h为50cm。(不计能量损失)如图乙,下滑的小球速度减为零时,弹簧的长度为
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