实验题 适中0.65 引用4 组卷345
某同学查阅资料得知弹簧弹性势能的表达式为
(其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量),他想通过下图所示的实验装置加以验证。有一轻质弹簧水平放置在气垫导轨上,左端固定,弹簧处于原长时另一端在O点处,右端紧靠滑块,但不连接。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/1/2453410922676224/2453896050130944/STEM/3e118529-6b4f-4545-8b76-e55c2ac0c795.png?resizew=322)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/1/2453410922676224/2453896050130944/STEM/7f028789-4b51-4012-8aa8-cd8b2d9557c9.png?resizew=349)
(1)其探究步骤如下:
①按图1所示安装好实验装置;
②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d,其示数如图2所示,则d=____ mm;
③打开气源,将滑块放在导轨上,调节气垫导轨使之水平;
④滑块压缩弹簧至位置A(记下此时弹簧的压缩量x1)后由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间 t1=8×10-3s,则滑块离开弹簧时的速度v1=_____ m/s(结果保留两位有效数字);
⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小,v1取平均值;
⑥改变A点的位置,重复上面的实验,分别得到多组 x、v的值;
(2)如果弹性势能的表达式为
,摩擦阻力不计,则物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是______________ 。
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(1)其探究步骤如下:
①按图1所示安装好实验装置;
②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d,其示数如图2所示,则d=
③打开气源,将滑块放在导轨上,调节气垫导轨使之水平;
④滑块压缩弹簧至位置A(记下此时弹簧的压缩量x1)后由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间 t1=8×10-3s,则滑块离开弹簧时的速度v1=
⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小,v1取平均值;
⑥改变A点的位置,重复上面的实验,分别得到多组 x、v的值;
(2)如果弹性势能的表达式为
19-20高三·江西·阶段练习
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某学习小组欲利用气垫导轨做“弹簧劲度系数一定时探究弹簧弹性势能与弹簧形变长度的关系”实验,实验装置如图1所示。主要实验步骤如下:
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a.轻弹簧左端固定在导轨左端,右端紧靠质量m=0.4 kg的滑块,但不拴接。
b.用游标卡尺测量固定在滑块上遮光条的宽度d,其示数如图2所示,则d=___________ mm。
c.打开气源,滑块放在导轨上,反复调节气垫导轨,推动滑块,依次通过两个光电门,直至___________ ,说明气垫导轨已经调至水平了。
d.向左推滑块使弹簧压缩x1=1.00 cm,然后释放滑块,记下遮光条通过光电门1的遮光时间t1=8.4×10–3 s,则滑块离开弹簧时的速度v1=___________ m/s。(结果保留两位有效数字)
e.多次改变弹簧的压缩长度x,重复实验,分别记录遮光时间t,获得多组实验数据和对应的处理数据如下表,请在表格中填写对应的弹性势能Ep。
请你在图3中建立合适的坐标并画出能直观反映出弹性势能Ep与弹簧形变长度x关系的图线___________ 。根据图线得出结论:___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168795440119808/2169386472685568/STEM/b73118a7-8bd1-45d8-b198-67cd2330fb3c.png?resizew=550)
a.轻弹簧左端固定在导轨左端,右端紧靠质量m=0.4 kg的滑块,但不拴接。
b.用游标卡尺测量固定在滑块上遮光条的宽度d,其示数如图2所示,则d=
c.打开气源,滑块放在导轨上,反复调节气垫导轨,推动滑块,依次通过两个光电门,直至
d.向左推滑块使弹簧压缩x1=1.00 cm,然后释放滑块,记下遮光条通过光电门1的遮光时间t1=8.4×10–3 s,则滑块离开弹簧时的速度v1=
e.多次改变弹簧的压缩长度x,重复实验,分别记录遮光时间t,获得多组实验数据和对应的处理数据如下表,请在表格中填写对应的弹性势能Ep。
x/cm | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 |
t/ms | 8.40 | 4.19 | 2.79 | 2.09 | 1.69 | 1.39 |
0.05 | 0.20 | 0.45 | 0.81 | 1.24 | 1.83 | |
Ep/J |
请你在图3中建立合适的坐标并画出能直观反映出弹性势能Ep与弹簧形变长度x关系的图线
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