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实验题 适中0.65 引用4 组卷520
某研究性学习小组的同学设计实验探究轻质弹簧的相关特性。

(1)如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于铁架台上，在弹簧下端依次增加钩码的个数，测量出弹簧相应的长度（在弹性限度内），部分数据已填入表格中，由这些数据可得该弹簧的劲度系数k=_______N/m。（重力加速度g取10m/s2）

钩码质量（g）

0

50

100

150

弹簧长度（cm）

6.50

8.50

10.50

12.50


(2)如图乙所示，将此轻质弹簧一端固定在水平木板左端的挡板上，另一端紧靠（不粘连）一质量为m、带有挡光片的小滑块，将弹簧压缩到位置P后由静止释放。当光电门到P点的距离x时（x大于弹簧压缩量），测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为，已知挡光片的宽度为d，则小滑块到达光电门时的动能表达式为Ek=____。只改变光电门的位置，测出多组数据（每次小滑块都能通过光电门），并作出Ek-x图像如图丙所示。已知该图线斜率的绝对值为k，纵轴截距为b，则可知小滑块与木板间的动摩擦因数为_______，释放小滑块时弹簧的弹性势能为________。（均用题给物理量字母表示）
19-20高三下·辽宁营口·阶段练习
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知识点：胡克定律及其应用动能的定义和表达式弹簧弹力做功与弹性势能的变化常见力做功与相应的能量转化 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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某研究性学习小组的同学设计实验探究轻质弹簧的相关特性。
（1）如图甲所示，将弹簧悬挂在铁架台上，保持弹簧轴线竖直，将刻度尺竖直固定在弹簧一侧；弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度，弹簧下端挂上钩码时，弹簧长度记为；每次增加一个质量为的钩码，弹簧长度依次记为至。图乙是实验小组根据测得的数据所作的图象，纵轴是所加砝码的质量，横轴是弹簧长度与______（填“”“”或“”）的差值，由图乙可知弹簧的劲度系数为______。（重力加速度取）

（2）学习小组利用如图丙所示实验装置研究此弹簧的弹性势能。将此弹簧一端固定在水平导轨左端的挡板上，另一端紧靠（不粘连）一质量为、带有挡光片的小滑块，将弹簧压缩到位置后由静止释放（弹簧在弹性限度内），测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为。已知挡光片的宽度为，滑块在通过光电门前已脱离弹簧，滑块在导轨上的运动可视为不受阻力，则滑块离开弹簧时的速度大小为_______，弹簧推动小滑块释放的弹性势能的表达式为________。
某同学用如图（a）所示的装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数以及弹簧压缩时的弹性势能。将弹簧放置在水平长木板上，左端固定，右端在O点。在O点右侧的B位置安装一个光电门，计时器（图中未画出）与光电门相连。

(1)用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度，读数如图（b）所示，则宽度d=______cm。
(2)用力将滑块和弹簧压紧到A点，释放后，滑块上的挡光片通过光电门的时间为t，用米尺测量A、B之间的距离x；改变光电门的位置，仍将滑块由A点释放，测出多组t和x的值，做出图像，如图（c）所示。已知图像斜率的绝对值为，截距为b，重力加速度为g，则滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=_____（用题中所给物理量的字母表示）。
(3)若滑块（含遮光片）的质量为m，弹簧压缩至A点时的弹性势能_____（用题中所给物理量的字母表示）。
某实验小组用图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。用不可伸长的细线将滑块(含遮光条)通过一个定滑轮和挂有重物的动滑轮与力传感器相连，细线与气垫 导轨平行，动滑轮上端的细线始终竖直。在水平气垫导轨上固定一个光电门，每次都将滑块从气垫导轨的同一位置由静止释放，测出滑块释放时遮光条到光电门的距离x、遮光条的宽度d，光电门连接的数字传感器(图中未画出)测出遮光条通过光电门的遮光时间t，由此可测出滑块的加速度大小。

（1）重物和动滑轮的总质量_______ (填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量。
（2）滑块经过光电门时的速度大小v= ________，滑块的加速度大小a=__________。(均用题目给定的物理量符号表示)
（3）控制滑块的质量不变，改变重物的质量，测得多组遮光条的遮光时间t和力传感器的示数F，处理数据时通过描点法作出图像如图乙所示，若已知该图像的斜率为k，则滑块的质量M=_________(用k、x、d 表示)。
（4）某次实验时测得滑块的加速度大小为1.6m/s²，力传感器的示数为0.9N，则重物和动滑轮的总质量m=________kg(不计滑轮处摩擦，取重力加速度大小g=9.8m/s²)。

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