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实验题 较难0.4 引用2 组卷86
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:

材料

弹簧长度的变化量

弹簧的刚性系数A/(

弹性势能Ep/J

1×10-2

90

4.5×10-3

2×10-2

45

9×10-3

1×10-2

180

9×10-3

6×10-2

180

324×10-3

(1)分析数据可知:Ep=k___________k=___________
(2)动能Ekmv的关系是Ek=mv2,重力势能Epmh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。

23-24九年级下·山东青岛·自主招生
知识点:影响弹簧弹力大小的因素功的计算和估算物体运动过程中各种机械能的变化情况 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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江苏广播电台在2019年3•15期间对某知名汽车品牌E级轿车连续出现减震器断裂事故(××减震门)进行了跟踪报道。汽车悬架系统上都装有减震器(如图甲),减震器一般和弹簧配合使用进行共同减震(结构简图如图乙),当汽车压下时弹簧被压缩,同时减震器中活塞向下运动,挤压减震器内部注入的油液,由于挤压作用,油液会在上下两个工作缸内上下流动,从而产生一定的阻力,减弱汽车的上下振动,改善汽车行驶的平顺性和舒适性。如果来自外界的力过大时,弹簧迅速压至最低位置,减震器压到底部,出现减震器断裂造成汽车底盘触及地面等严重交通事故。

(1)为避免减震器变形,车主采取的规避风险方法中,不可行的是____________
A.过颠簸路段时尽量加速通过
B.适当降低汽车轮胎的胎压,提高轮胎的弹性空间
C.换用普通轮胎,避免使用强度大的防爆胎,缓解减震器压力
D.尽量避免前轮快速通过路牙或者撞到路墩
(2)在一般召回处理策略中,有些厂商采用更换减震弹簧的方式去加以巩固。通过查阅资料发现,对于某种材质的弹簧在压缩或伸长时其形变量的影响因素及实验数据如表。

试验次数

弹簧长度L/m

横截面积S/cm2

所受拉力F/N

伸长量L/cm

1

1

0.05

500

0.8

2

1

0.10

500

0.4

3

2

0.05

500

1.6

4

2

0.05

1000

3.2

5

4

0.10

1000

3.2

6

4

0.20

1000

1.6

在一次对汽车的减震测试中,对汽车轮胎都使用了一套这样的组合减震器。使用的减震器内部自平衡状态向下移动的最大长度为10cm,外部配备由该材质制作了长度为0.5m,横截面积为0.08cm2的减震弹簧。在经过某颠簸路段时,对某个减震器产生了2.5×104N的压力,恰好将其推到了底端。
①该材料发生形变时,伸长量的表达式为___________(比例常数可用k表示,不用求出)。
②通过分析数据,减振弹簧受到的最大压力为___________N。
③这个减震器在此过程中产生的平均阻力至少为多大?(        )
(3)某次低速测试时,该研究小组绘制了汽车行驶中牵引力与速度的关系图象(如图),试求在本次测试中汽车发动机每分钟所做的功的大小。(        )
同学们在学完弹簧测力计的相关知识后,自制了一个“橡皮筋测力计”,将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线:挂1N重物时,下端对应位置标为1N;将这段距离等分为20格,每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时,发现测量值不准确。为了弄清其中的原因,同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。
他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋白板等进行了实验探究。不挂重物时,使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐;挂不同重物时,橡皮筋下端对应不同的刻度值,作出标记,如图所示。

(1)螺母挂在橡皮筋下静止时,受到橡皮筋的拉力______(选填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力;
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母,实验数据记录如下表。
试验次数123456789101112
螺母个数n/个01234567891011
螺母总重G/N00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.50.55
刻度尺读数L/mm0511203045607590110135158
①分析实验数据可初步得出:橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越______
②进一步分析数据发现:每增加1个螺母时,刻度尺读数的变化量总体上是不同的,但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重约为______N(结果保留两位小数);若挂另一重物,静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时______(选填“能”或“不能”)确定此物体的重;
(3)同学们根据实验数据,用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大,零刻度线应标在刻度尺的______mm刻度处,此测力计的最大量程为______
(4)同学们更换不同的橡皮筋进行探究,发现其它橡皮筋的特点均与此相似,他们由此总结出,若要用橡皮筋制作测力计,受橡皮筋材料影响,刻度均匀部分可测量范围______,整体上测量不准确,所以橡皮筋不适合做测力计。

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