某物理兴趣小组利用如图所示装置进行探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系实验。图中光滑水平平台距水平地面高h=1.25m,平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为m的小球与弹簧另一端接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x后,由静止释放小球,小球从平台边缘水平飞出,落在地面上,用刻度尺测出小球的水平飞行距离s,并用传感器(图中未画出)测量出小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t。多做几次实验后,记录的数据如下表所示。
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移s=______ x,与______ 无关;
(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系式为Ep=______ (用m、h、x和重力加速度g表示);
(3)某同学按物体平抛运动规律计算出小球在空中的飞行时间t==s=0.5s=500ms,对比表中数据,发现测量值t均偏大,经检查,实验操作及测量无误,且空气阻力可以忽略,造成以上偏差的原因是______ 。
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移s=
(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系式为Ep=
(3)某同学按物体平抛运动规律计算出小球在空中的飞行时间t==s=0.5s=500ms,对比表中数据,发现测量值t均偏大,经检查,实验操作及测量无误,且空气阻力可以忽略,造成以上偏差的原因是
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
x/m | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
s/m | 0.51 | 0.99 | 1.50 | 1.98 | 2.50 |
t/ms | 505.3 | 505.1 | 504.8 | 504.9 | 505.2 |
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(已下线)山东省2021年普通高中学业水平等级考试名校仿真模拟物理试题03
更新时间:2020-11-07 10:20:13
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【知识点】 弹簧弹力做功与弹性势能的变化
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【推荐1】为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑轨道的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用已知质量为m钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时可用的测量仪器只有一把量程足够大的刻度尺。
(1)实验中还需要测定的物理量是_____________________________ ;
(2)用已知量和测得的量表示弹性势能=___________________ 。
(1)实验中还需要测定的物理量是
(2)用已知量和测得的量表示弹性势能=
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【推荐2】在“探究弹性势能表达式”时,一位同学设计了如图1所示装置,以研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验过程如下: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.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,并落到水平地面上,钢球水平位移记为s.
(1)依据能的转化与守恒思想,小球平抛时具有的初动能______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)小球释放前弹簧储存的弹性势能
(2)若增大弹簧的压缩量,小球飞行的水平距离将变大,请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式:______ .
(3)图2为一张印有小方格的纸,记录着实验中钢球的某次运动轨迹,图中a、b、c、d四点为小球平抛时经过的四个位置.小方格的边长L=1.25cm.则小球平抛初速度的计算式为v0=______ (用L、g表示).
(1)依据能的转化与守恒思想,小球平抛时具有的初动能
(2)若增大弹簧的压缩量,小球飞行的水平距离将变大,请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式:
(3)图2为一张印有小方格的纸,记录着实验中钢球的某次运动轨迹,图中a、b、c、d四点为小球平抛时经过的四个位置.小方格的边长L=1.25cm.则小球平抛初速度的计算式为v0=
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【推荐3】如图甲所示,在水平桌面上,一轻质弹簧左端固定,右边紧贴着一个带有遮光片的物块(物块与弹簧不栓接),物块在B处时,弹簧处于原长,B处放置有光电门,开启光电门,缓慢推动物块向左移动至A处,然后将物块由静止释放,物块被弹出经过光电门,最终停在C处,重力加速度为g.
(1)若要用上述装置测定滑块和水平面之间的动摩擦因数μ,除了测量遮光片宽度d和遮光片挡光时间t,还需测量的物理量是_________ .若该物理量用字母x表示,则动摩擦因数的表达式为μ=______ (用符号表示).
(2)如图乙,用游标卡尺测得遮光片宽度d=_______ cm.
(3)某同学认为,若再测出滑块质量m,就可以测得滑块在A处时弹簧的弹性势能,即. 显然_________ (选填“>”、“<”或“=”).
(1)若要用上述装置测定滑块和水平面之间的动摩擦因数μ,除了测量遮光片宽度d和遮光片挡光时间t,还需测量的物理量是
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