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通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式E—必威-官方网站
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通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式E 发布日期:2025-01-16 02:10:51 浏览次数:

  ①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长d.

  ②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙所示的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧.拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H.

  ③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验:将这根弹簧放在水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为l,释放弹簧后,小铁球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为x.

  (1)A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量?请用m、d、g表示所求的物理量确定弹簧的劲度系数k.

  (2)A同学运用弹簧的弹性势能转化为重力势能来测量形变量,而B同学则是运用弹簧的弹性势能转化为动能,并借助于做平抛运动来算出初速度,从而即可求解;

  解答解:(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验都进行形变量的测量,目的是为了确定弹簧的劲度系数;根据胡克定律$k=\frac{mg}{△x}$,则有:$k=\frac{mg}{d}$;

  点评本题考查如何测量弹簧的形变量,并通过不同的实验去设计、测量,并处理数据,最后数据误差分析,从而激发学生的学习兴趣.

  (1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为k,同时保持静止.求棒中的感应电流,并说明方向.

  (2)在上述(1)情景中,始终保持棒静止,当t=t1s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?