实验题 适中0.65 引用1 组卷143
某同学为了研究轻质弹簧的弹性势能EP与弹簧长度改变量x的关系,设计了如图甲所示的实验装置,在离水平地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小球接触(不连续),若将小球向左压缩弹簧一段距离后静止释放,小球将沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行一段时间后落到位于水平地面上的记录纸上并留下痕迹,重力加速度为g。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/6/1575803427856384/1575803428093952/STEM/c65cc6e5-9962-43a0-86c9-8529132b089d.png?resizew=430)
(1)若测得某次压缩弹簧(改变量x未知)由静止释放后小球落点的痕迹P到O点的水平距离为s,则释放小球前弹簧弹性势能的表达式为EP=___________ ;
(2)该同学改变弹簧的压缩量x进行多次实验,并测量得到下表所示的一系列数据:
结合(1)问中所得EP的表达式和上表中的数据,可以得出弹簧的弹性势能EP与弹簧压缩量x之间的关系,其表达式应为EP=_______________ ;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变;
(I)在一木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹M;
(II)将木板向右平移适当距离后固定,将小球向左压缩弹簧一段距离x0后由静止释放撞到木板并在白纸上留下痕迹N;
(III)用刻度尺测量得白纸上M点到N点的竖直距离为y,桌子右边缘与木板的水平距离为L,则步聚(II)中的弹簧的压缩量x0=__________ .
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(1)若测得某次压缩弹簧(改变量x未知)由静止释放后小球落点的痕迹P到O点的水平距离为s,则释放小球前弹簧弹性势能的表达式为EP=
(2)该同学改变弹簧的压缩量x进行多次实验,并测量得到下表所示的一系列数据:
弹簧压缩量 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小球飞行水平距离 | 20.01 | 30.00 | 40.01 | 49.98 | 60.01 | 69.9 |
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变;
(I)在一木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹M;
(II)将木板向右平移适当距离后固定,将小球向左压缩弹簧一段距离x0后由静止释放撞到木板并在白纸上留下痕迹N;
(III)用刻度尺测量得白纸上M点到N点的竖直距离为y,桌子右边缘与木板的水平距离为L,则步聚(II)中的弹簧的压缩量x0=
16-17高三上·贵州黔西·阶段练习
类题推荐
某实验小组利用图甲所示实验装置,探究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系。
先用刻度尺测得水平桌面距地面的高度h;将轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,此时弹簧处于原长,然后将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧弹力作用下,小球从桌子边缘水平飞出,小球落到位于水平地面的复写纸上,在复写纸下方的白纸上留下压痕点P,已知当地重力加速度为g。
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为L,由此可得小球释放前压缩弹簧的弹性势能![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/596b99ee6e999c5a1575efb863295f4e.svg)
__________ ;(用h、L、m、g表示)
(2)由于小球与桌面间存在摩擦,(1)中测得
较其真实值__________ (选填“偏大”或“偏小”),为尽量减小
的测量误差,固定轻弹簧时应让弹簧右端(自由端)位于__________ ;
(3)改变弹簧压缩量进行多次实验,测得数据如下表所示,请在答题卡上图乙坐标纸上作出
图像__________ ;
(4)由图像得出x与L的关系式为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0618ae3a4fde6d6220010af229b9a.svg)
__________ ;由实验得到弹簧弹性势能
与弹簧压缩量x之间的关系式为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/596b99ee6e999c5a1575efb863295f4e.svg)
__________ 。
先用刻度尺测得水平桌面距地面的高度h;将轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,此时弹簧处于原长,然后将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧弹力作用下,小球从桌子边缘水平飞出,小球落到位于水平地面的复写纸上,在复写纸下方的白纸上留下压痕点P,已知当地重力加速度为g。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/28/d0ec80f5-75b8-44ba-aa86-76f9374455b9.png?resizew=433)
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为L,由此可得小球释放前压缩弹簧的弹性势能
(2)由于小球与桌面间存在摩擦,(1)中测得
(3)改变弹簧压缩量进行多次实验,测得数据如下表所示,请在答题卡上图乙坐标纸上作出
弹簧压缩量 | 0.020 | 0.040 | 0.060 | 0.080 | 0.100 | 0.120 |
小球飞行水平距离 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.4 | 2.6 | 3.0 |
一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触;桌边悬一重锤,地面垫上白纸。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离x后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S。(重力加速度为g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/5/fecc9264-edf5-40d8-b25e-67dbfb09a40d.png?resizew=216)
(1)为完成实验,还需下列哪些器材___________
A.秒表 B.刻度尺 C.打点计时器 D.复写纸
(2)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h,水平距离S等物理量的关系式:___________ 。
(3)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
从上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系:___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/5/fecc9264-edf5-40d8-b25e-67dbfb09a40d.png?resizew=216)
(1)为完成实验,还需下列哪些器材
A.秒表 B.刻度尺 C.打点计时器 D.复写纸
(2)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h,水平距离S等物理量的关系式:
(3)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量x(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
钢球飞行水平距离S(m) | 1.01 | 1.50 | 2.01 | 2.48 | 3.01 | 3.50 |
某实验小组利用如图甲所示的实验装置,探究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,光滑水平桌面距地面高为h,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于原长时,将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧弹力的作用下,小球从桌子边缘水平飞出,小球落到位于水平地面的复写纸上,从而在复写纸下方的白纸P点留下痕迹.(已知重力加速度为g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/7/2/2238195577896960/2240837113782272/STEM/87f224858c0e46bea64237419230bf31.png?resizew=438)
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为l,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、l、mg之间的关系式为________________ ;
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在图乙坐标纸上作出x-l图象______ .
(3)由图象得出x与l的关系式为__________ ;由实验得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的关系式为________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/7/2/2238195577896960/2240837113782272/STEM/87f224858c0e46bea64237419230bf31.png?resizew=438)
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为l,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、l、mg之间的关系式为
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在图乙坐标纸上作出x-l图象
弹簧压缩量x/m | 0.020 | 0.040 | 0.060 | 0.080 | 0.100 | 0.120 |
小球飞行水平距离l/m | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.4 | 2.6 | 3.0 |
(3)由图象得出x与l的关系式为
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