【題目】某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究,實驗裝置如圖(a)所示:輕彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一物塊接觸而不連接,紙帶穿過打點計時器并與物塊連接.向左推物塊使彈簧壓縮一段距離,由靜止釋放物塊,通過測量和計算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.

1)實驗中涉及到下列操作步驟:

把紙帶向左拉直

松手釋放物塊

接通打點計時器電源

向左推物塊使彈簧壓縮,并測量彈簧壓縮量

上述步驟正確的操作順序是 (填入代表步驟的序號).

2)圖(b)中ML紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結(jié)果.打點計時器所用交流電的頻率為50Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù),可求出在該紙帶對應(yīng)的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為 m/s.比較兩紙帶可知, (填“M”“L”)紙帶對應(yīng)的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大.

【答案】(1④①③②;(21.29;M

【解析】試題分析:(1)實驗中應(yīng)先向物塊推到最左側(cè),測量壓縮量,再把紙帶向左拉直;先接通電源,穩(wěn)定后再釋放紙帶;故步驟為④①③②;

2)由M紙帶可知,右側(cè)應(yīng)為與物塊相連的位置;由圖可知,兩點間的距離先增大后減小;故2.58段時物體應(yīng)脫離彈簧;則由平均速度可求得,其速度v==1.29m/s;

因彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體的動能,則可知離開時速度越大,則彈簧的彈性勢能越大;由圖可知,M中的速度要大于L中速度;故說明M紙帶對應(yīng)的彈性勢能大;

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(i)若緩慢升高環(huán)境溫度,使活塞緩慢移到一側(cè)氣缸的底部,求此時環(huán)境溫度;

(ii)若保持溫度不變,用豎直向下的力緩慢推活塞b,在活塞b由開始運動到氣缸底部過程中,求向下推力的最大值。

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