8．某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究彈簧彈性勢(shì)能的大小，將一根輕彈簧放置于光滑水平桌面上，左端與固定的擋板連接，右端有一質(zhì)量為m的小物塊但不連接，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)右端剛好位于桌子邊緣，實(shí)驗(yàn)時(shí)先推動(dòng)小物塊壓縮彈簧秤（彈簧一直在彈性限度內(nèi)），小物塊不動(dòng)后測(cè)出彈簧的壓縮量d，然后釋放小物塊讓其在彈簧的作用下彈出，最后落到水平地面上（小物塊所受空氣阻力可以忽略）．
（1）為測(cè)出彈簧的彈性勢(shì)能的大小，以下進(jìn)行的測(cè)量合理且必要的有CD
A、用刻度尺測(cè)量出彈簧的長(zhǎng)l
B、用秒表測(cè)量出小木塊在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t
C、用刻度尺測(cè)量出桌面與水平地面的高度差h
D、用刻度尺測(cè)量出小木塊做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x
（2）請(qǐng)用題干和（1）中相應(yīng)的物理量符號(hào)表示出彈簧被壓縮后具有彈性勢(shì)能的表達(dá)式：Ep=$\frac{mg{x}^{2}}{4h}$．

分析 （1）彈簧壓縮最短，儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能最大，釋放小球后，小球在彈簧的彈力作用下加速，彈簧與小球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，通過(guò)測(cè)量小球的動(dòng)能來(lái)求解彈簧的最大彈性勢(shì)能，小球離開(kāi)桌面后，做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可以求平拋的初速度，根據(jù)以上原理確定待測(cè)量即可；
（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)先求平拋的初速度，求出初動(dòng)能就得到彈簧壓縮最短時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能大�。�

解答 解：（1）釋放彈簧后，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能為：
Ep=$\frac{1}{2}$mv2…①，
故需測(cè)量最大速度；
小球接下來(lái)做平拋運(yùn)動(dòng)，要測(cè)量初速度，還需要測(cè)量測(cè)量平拋的水平位移x和高度h；
故選：CD．
（2）對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)，有：x=vt…②，
h=$\frac{1}{2}$gt2…③，
由①②③式可解得：Ep=$\frac{mg{x}^{2}}{4h}$
故答案為：CD，$\frac{mg{x}^{2}}{4h}$．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量初速度，從而測(cè)量出彈簧釋放的彈性勢(shì)能，也就是彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．加速度越大，速度越大B．速度越大，加速度越大
C．速度變化量越大，加速度越大D．速度變化率越大，加速度越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

19．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑水平平行金屬軌道寬l=0.4m，處于垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．軌道右端接入一燈L，已知L上標(biāo)有“2V、1W”字樣（設(shè)燈電阻保持不變），左端有根金屬棒擱在水平軌道上，金屬棒質(zhì)量m=0.2kg，在一平行于軌道平面的外力F作用下，從靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=2m/s2．除燈電阻外不考慮其他地方的電阻．
（1）畫出金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中流過(guò)燈L的電流方向；
（2）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間燈L達(dá)到正常發(fā)光？正常發(fā)光時(shí)外力F大小？
（3）當(dāng)燈L達(dá)到正常發(fā)光后，撤去外力，則金屬棒做什么運(yùn)動(dòng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．如圖所示，質(zhì)量為M=2.0kg的小車A靜止在光滑水平面上，A的右端停放有一個(gè)質(zhì)量為m=0.10kg帶正電荷q=5.0×10-2 C的小物體B，整個(gè)空間存在著垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)從小車的左端，給小車A一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I=26N•s，使小車獲得一個(gè)水平向右的初速度，此時(shí)物體B與小車A之間有摩擦力作用，設(shè)小車足夠長(zhǎng)，g取10m/s2．求：
（1）瞬時(shí)沖量使小車獲得的動(dòng)能Ek；
（2）物體B的最大速度vm．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．一群處于基態(tài)的氫原子吸收某種光子后，向外輻射了a、b、c三種光，其波長(zhǎng)分別為λa、λb、λc，且λa＞λb＞λc，三種光子的能量分別為Ea、Eb、Ec，若a光恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則（　　）
A．被氫原子吸收的光子的能量為h$\frac{c}{{λ}_{a}}$B．Ea=Eb+Ec
C．$\frac{1}{{λ}_}$=$\frac{1}{{λ}_{a}}$+$\frac{1}{{λ}_{c}}$D．b光一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，器材安裝如圖甲所示，若將紙帶從圖示所示位置由靜止釋放．
（1）請(qǐng)指出圖甲中的錯(cuò)誤及不妥之處：
①使用了直流電源；
②重物未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
（2）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤及不妥之處后，打出如圖乙所示一條紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)計(jì)算出打C點(diǎn)時(shí)重物的速度為2.25m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）某同學(xué)選用兩個(gè)大小、外表面完全相同但質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得幾組數(shù)據(jù)，畫出$\frac{v^2}{2}-h$的圖象如圖丙所示，求出圖線的斜率k，由圖象可知重物a的質(zhì)量m1大于重物b的質(zhì)量m2（選填“大于”或“小于”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了三位美國(guó)科學(xué)家，以表彰他們將拓?fù)涓拍顟?yīng)用于物理研究所做的貢獻(xiàn)．
我們知道，按導(dǎo)電性能不同傳統(tǒng)材料大致可分為導(dǎo)體和絕緣體兩類，而拓?fù)浣^緣體性質(zhì)獨(dú)特，它是一種邊界上導(dǎo)電、體內(nèi)絕緣的新型量子材料，例如，在通常條件下石墨烯正常導(dǎo)電，但在溫度極低、外加強(qiáng)磁場(chǎng)的情況下，其電導(dǎo)率（即電阻率的倒數(shù)）突然不能連續(xù)改變，而是成倍變化，此即量子霍爾效應(yīng)（關(guān)于霍爾效應(yīng)，可見(jiàn)下文注釋）．在這種情況下，電流只會(huì)流經(jīng)石墨烯邊緣，其內(nèi)部絕緣，導(dǎo)電過(guò)程不會(huì)發(fā)熱，石墨烯變身為拓?fù)浣^緣體，但由于產(chǎn)生量子霍爾效應(yīng)需要極低溫度和強(qiáng)磁場(chǎng)的條件，所以其低能耗的優(yōu)點(diǎn)很難被推廣應(yīng)用．
2012年10月，由清華大學(xué)薛其坤院士領(lǐng)銜的中國(guó)團(tuán)隊(duì)，首次在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了量子反�；魻栃�(yīng)，被稱為中國(guó)“諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的發(fā)現(xiàn)”，量子反�；魻栃�(yīng)不需要外加強(qiáng)磁場(chǎng)，所需磁場(chǎng)由材料本身的自發(fā)磁化產(chǎn)生，這一發(fā)現(xiàn)使得拓?fù)浣^緣材料在電子器件中的廣泛應(yīng)用成為可能．
注釋：霍爾效應(yīng)是指將載流導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，檔磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體將在與磁場(chǎng)、電流垂直的方向上形成電勢(shì)差．
根據(jù)以上材料推斷，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．拓?fù)浣^緣體導(dǎo)電時(shí)具有量子化的特征
B．霍爾效應(yīng)與運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力有關(guān)
C．在量子反�；魻栃�(yīng)中運(yùn)動(dòng)電荷不再受磁場(chǎng)的作用
D．若將拓?fù)浣^緣材料制成電腦芯片有望解決其工作時(shí)的發(fā)熱問(wèn)題

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

17．如圖所示，不可伸長(zhǎng)的輕繩穿過(guò)光滑豎直固定細(xì)管，細(xì)管長(zhǎng)為l，兩端拴著質(zhì)量分別為m、2m的小球A和小物塊B，拉著小球A使它停在管的下端，這時(shí)物塊B離管的下端距離為l，管的下端離水平地面的距離為2l，拉起小球A，使繩與豎直方向成一定夾角，給小球A適當(dāng)?shù)乃剿俣�，使它在水平面�?nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，上述過(guò)程中物塊B的位置保持不變，已知重力加速度為g．
（1）求繩與豎直方向夾角θ和小球A做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度w1；
（2）在小球A做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)剪斷輕繩，求小球A第一次落地點(diǎn)到物塊B落地點(diǎn)的距離s；
（3）若小球A從管的下端拉起時(shí)帶動(dòng)物塊B上移，B到管下某位置時(shí)使小球A在水平面內(nèi)做角速度w2的圓周運(yùn)動(dòng)，求整個(gè)過(guò)程中人對(duì)A、B系統(tǒng)做的功W．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

18．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．鈾（${\;}_{92}^{238}$U）經(jīng)過(guò)α，β衰變形成穩(wěn)定的鉛（${\;}_{82}^{206}$Pb），在這一變化過(guò)程中，共有6個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子
B．一個(gè)氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射3個(gè)光子
C．結(jié)合能越大的原子核，核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定
D．某入射光照射到金屬鋅版表面時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)增大入射光頻率時(shí)，光電子最大初動(dòng)能也隨之增大

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