11.輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧上的彈力與其形變量成正比,把輕彈簧的一端固定,另一端連接用未知大小的力緩解壓縮彈簧,從彈簧的自然長度壓縮到形變量為x,如圖所示,求被壓縮長度為x時(shí),彈簧儲存的彈性勢能.

分析 根據(jù)胡克定律找到力與位移關(guān)系,F(xiàn)-l圖象為過原點(diǎn)的斜直線,圖象的面積表示力做功,然后結(jié)合功能關(guān)系即可求出.

解答 解:根據(jù)F=kl知F-l圖象為過原點(diǎn)的斜直線,如圖圖象的面積表示力做功為:
W=$\frac{0+kl}{2}•l$=$\frac{1}{2}k{l}^{2}$
該過程中,外力對彈簧做的功轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,所以儲存的彈性勢能是$\frac{1}{2}k{l}^{2}$.
答:儲存的彈性勢能是$\frac{1}{2}k{l}^{2}$.

點(diǎn)評 此題結(jié)合功能關(guān)系,考查胡克定律和F-l圖象的面積表示力做功的大小,理解功的物理量意義是力在空間中的積累效果即可正確解答.基礎(chǔ)題目.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.放射性元素${\;}_^{a}$X的衰變反應(yīng)是:${\;}_^{a}$X→${\;}_5amyav0^{c}$Y+N,其中N是未知的射線,則下列說法正確的是( 。
A.若此衰變?yōu)棣滤プ,則b=d+1
B.若此衰變?yōu)棣了プ,則a=c+4
C.若放射性元素${\;}_^{a}$X經(jīng)過6 h還剩下$\frac{1}{8}$沒有衰變,則它的半衰期為2 h
D.用射線N照射鋅板一定可使鋅板帶電

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2.如圖所示,細(xì)桿的一端與小球相連,可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),細(xì)桿長0.5m,小球質(zhì)量為3.0kg.現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng),若小球通過軌道最低點(diǎn)a處的速度為va=6m/s,通過軌道最高點(diǎn)b處的速度為vb=2m/s,取g=10m/s2,則小球通過最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)對細(xì)桿作用力的情況是(  )
A.a處為拉力,方向豎直向下,大小為246N
B.a處為拉力,方向豎直向上,大小為246N
C.b處為拉力,方向豎直向下,大小為6N
D.b處為壓力,方向豎直向下,大小為6N

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,升降機(jī)內(nèi)質(zhì)量為m的小球用輕繩系住,懸在升降機(jī)內(nèi),當(dāng)升降機(jī)以a=$\frac{2}{3}$g減速上升時(shí),懸繩的拉力為( 。
A.$\frac{2mg}{3}$B.$\frac{mg}{3}$C.$\frac{4mg}{3}$D.mg

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6.豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓軌道外側(cè),一小球受到微小擾動(dòng)從A點(diǎn)由靜止開始沿圓軌道下滑,至B點(diǎn)時(shí)脫離軌道,最終落在水平面上的C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.在B點(diǎn)時(shí),小球?qū)A軌道的壓力為零
B.B到C過程,小球做勻變速運(yùn)動(dòng)
C.A到B過程,小球水平方向的加速度不斷增大
D.A到B過程,小球向心加速度不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,為了確定小球在不同時(shí)刻在空中所通過的位置,實(shí)驗(yàn)時(shí)用了如圖所示的裝置.先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙.將該木板豎直立于水平地面上,使一小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B;又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C.若測得木板每次移動(dòng)距離x=10.00cm,A、B間距離y1=5.02cm,B、C間距離y2=14.82cm.請回答以下問題(g=9.80m/s2
①實(shí)驗(yàn)前,先將斜槽軌道末端的切線調(diào)成水平,這樣做的目的是B;
A.保證小球飛出時(shí)的速度適當(dāng)         B.保證小球飛出時(shí)初速度方向水平
C.保證小球在空中的時(shí)間每次都相等   D.保證小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線
②根據(jù)以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達(dá)式為v0=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$(用題中所給字母表示),小球初速度的值為v0=1.00m/s(結(jié)果保留兩位小數(shù)).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道AB與一水平軌道BCD相切于B,AB軌道固定在豎直平面內(nèi),水平軌道的BC段光滑、CD段粗糙,在水平軌道上D點(diǎn)放置一可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊,小滑塊在大小為F的水平推力作用下運(yùn)動(dòng).到B點(diǎn)時(shí)撤去推力F,小滑塊恰能通過半圓環(huán)軌道最高點(diǎn)A,已知小滑塊質(zhì)量為m,B、C間距離sBC與C、D間距離sCD相等,且sBC=sCD=2R,求:
(1)小滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)小滑塊與CD間的動(dòng)縻擦因數(shù)μ.

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20.一根長直導(dǎo)線穿過載流金屬環(huán)中心且垂直與金屬環(huán)的平面,導(dǎo)線和環(huán)中的電流方向如圖所示,那么金屬環(huán)受的力( 。
A.等于零B.沿著環(huán)半徑向外C.向左D.向右

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5.如圖所示,一輛汽車走鋼絲橫跨尼羅河,如果汽車的總質(zhì)量為2000kg,兩側(cè)的鋼索彎曲成150°夾角,求每條鋼索所受拉力的大小(鋼索的質(zhì)量可不計(jì),cos75°=0.259,g=10N/kg).

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