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实验题 适中0.65 引用2 组卷1095
某小组利用频闪照相法来探究平抛运动的规律，如图甲所示，将弹射器固定在水平桌边，将小球压缩弹簧后由静止释放，利用频闪照相法拍下小球运动的部分像点，如图乙所示，已知背景方格的边长为2cm，频闪周期为0.05s，取重力加速度g=10m/s2。

(1)以下实验操作合理且必要的是（　　）
A．应该选用体积小、密度大的小球
B．释放小球前，弹簧的压缩量越大越好
C．实验时应先打开频闪仪，再由静止释放小球
D．用直线连接相邻的像点，即可得小球运动的轨迹

(2)根据图乙频闪照片，小球经过B点时对应的竖直速度vy=__________m/s，小球平抛的初速度为v0=__________m/s。（结果均保留两位有效数字）
(3)若要测量小球释放前弹簧的弹性势能，还需要测量（　　）
A．弹簧的劲度系数B．小球的质量
C．弹簧压缩后的长度D．小球下落的高度
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知识点：计算频闪时间间隔和平抛运动水平速度弹簧类问题机械能转化的问题 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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在“探究平抛运动的特点”实验中，可分为两个步骤，从竖直和水平两个方向进行探究.

步骤一：利用如图甲所示的装置先进行实验.小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出；同时B球被释放，自由下落.
步骤二：利用如图乙所示的装置再进行实验.将白纸和复写纸对齐重叠，并固定在竖直的硬板上.使钢球沿斜槽轨道M滑下后水平飞出，落在水平挡板N上.由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.上下移动挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.
（1）关于该实验，下列说法中正确的有________.
A.图甲实验中两球的质量要相等
B.图甲实验中改变小球的高度和敲击的力度，若两球始终同时落地，说明平抛的竖直分运动是自由落体运动
C.图乙实验中每次从斜槽上释放钢球必须是在同一位置且静止释放
D.图乙实验中每次移动挡板的距离必需相等
（2）在图乙实验中，需要用平滑曲线把各个印迹点连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹，通过对轨迹的研究，得到平抛水平分运动的特点.在白纸从硬板上取下前，还需做的实验操作是：①________；②________.
（3）若要验证实验得到的运动轨迹是抛物线，可在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下列图像中能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________.
A. B. C. D.
（4）图丙是某同学拍摄到的频闪照片，用它来探究平抛运动的特点.图中背景正方形方格的边长为5.0，A、B、C是小球的三个位置，量得A与B、A与C之间竖直方向分别相距3.2格和8.3格，照相机每隔0.1s拍摄一次，则小球竖直方向上运动的加速度大小________.
某实验小组用如图所示的实验装置探究弹簧的弹性势能：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧一端与放置在桌边的小球接触，另一端与一挡板相连，开始时弹簧处于原长。重力加速度为g。

甲同学采用的主要操作步骤如下：固定小球，将挡板向右移到适当的位置，使弹簧压缩一段距离后由静止释放小球，小球离开桌面后落到水平地面上。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
乙同学采用的主要操作步骤如下：固定挡板，向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放小球，小球离开桌面后落到水平地面上。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
（1）______同学的操作步骤合理。（选填“甲”或“乙”）
（2）按照合理的步骤操作，为了测出小球离开弹簧时的动能，除了需要测出小球抛出点到落地点的水平距离s外，还需要测量的物理量有______。
A．弹簧的原长             B．小球的质量m
C．弹簧的形变量        D．桌面到地面的高度h
（3）根据能量的转化和守恒，结合测量的物理量和已知量，可得弹性势能的表达式为______。
（4）改变弹簧的形变量，重复实验多次，根据多次测得的弹簧的形变量和小球抛出点到落地点的水平距离s的值，作出图像，作出的图像是一条过原点的直线。由此可以判断弹簧的弹性势能和弹簧的形变量的关系是______（选填“”、“”或“”）。
某兴趣小组想通过实验探究弹簧的弹性势能与形变量的关系．
(1)如图甲所示，将轻质弹簧一端固定于天花板，在弹簧另一端的挂钩上依次增加钩码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表，由表中数据可知该弹簧的劲度系数k=_______N/m(当地重力加速度g=9.80m/s2，结果保留两位有效数字)．

钩码质量/g

60

120

180

弹簧长度/cm

7.65

9.61

11.57


(2)取下弹簧(去掉挂钩，不影响弹簧的劲度系数)，将其一端固定于光滑水平高台，如图乙所示，现用一小球将弹簧压缩一定程度后由静止释放，小球离开高台后在空中做平抛运动落到水平地面上，用、x分别表示弹簧的压缩量和小球平抛过程的水平位移．

①释放小球的过程中，弹簧的弹性势能转化为________________．
②重复(2)中的操作，得到与x的关系如图丙所示．由图结合上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的_______________成正比．

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