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高中物理
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1.
(2023高三下·安徽开学考)
为了验证机械能守恒定律,宇航员在环绕地球运行的航天器中设计了如图(甲)所示的实验,将一直尺沿竖直方向固定在铁架台上,在刻度尺上方一定高度处固定一光电门,一弹射装置能沿竖直向上的方向发射小球。实验时,先用游标卡尺测量出小球的直径d,然后用小球将弹簧压缩x,静止释放后测量出小球通过光电门时的遮光时间t,多次改变弹簧的压缩量,重复上述操作;已知小球的质量为m,弹簧的弹性势能为
, k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。
(1) 小球的直径如图(乙)中的游标卡尺的示数,则该小球的直径为
mm;
(2) 为了更加直观地进行实验的验证,该宇航员利用以上实验数据描绘了图像,其中纵轴用
表示,横轴用表示
(填“
”“
”“t”或“
”),如果该过程中系统的机械能守恒,则该图像的斜率为
(用题中所给物理量符号表示)。
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