组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 功和能 > 重力势能和弹性势能 > 弹性势能 > 弹簧弹力做功与弹性势能的变化
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:990 题号:1286485
如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球平抛运动初速度,还可以用来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系.

(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________________,然后由公式________求出k的平均值.
(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧右端压到________(填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的________________,再由公式________求出初速度的平均值.
(3)由于弹簧缩短时弹性势能Ep的大小等于弹出的小球的初动能.因此用该装置可验证弹簧弹性势能Ep与弹簧缩短量x之间的关系是否满足Epx2,主要步骤如下,请排出合理顺序________.
A.改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出x2x3…并求出对应小球初速度v2v3
B.调好装置,用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线,使弹簧缩短到某一位置,用刻度尺读出弹簧缩短量x1,并将小球轻推至管内弹簧端点处
C.突然释放细线,弹出的球平抛运动到复写纸上,留下痕迹,测出相关距离,求出小球初速度v1
D.分析数据,比较几次v2x2之间的关系,可得结论
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(1)先用游标卡尺测出遮光片的宽度d,如图乙所示,则______

(2)将小滑块向右压缩弹簧x后从静止释放,小物块在弹簧的作用下披弹出,记下遮光片通过光电门的时间t,则小滑块通过光电门的速度表达式为______(用题中所给物理量的符号表示);
(3)又测得小滑块停下的位置到光电门的距离为s,则压缩弹簧时弹簧的弹性势能与形变量间的关系式为______(用题中所给物理量的符号表示)。
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(1)为了减小实验误差,弹射器的内壁和桌面应尽可能光滑,同时弹射器出口端距离桌子右边缘应该______(填“近些”或“远些”)。
(2)小球做平抛运动的初速度v0=______,小球被释放前弹簧的弹性势能EP=______(用mgxh表示)。
(3)在实验中测出多组数据,并发现x与△l成正比,则关于弹簧弹性势能EP与形变量△l的关系式,正确的是______。(填正确的字母标号)
A.EP∝△l     B.EP       C.EP∝(l2     D.EP
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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
x/cm1.002.003.004.005.006.00
t/ms8.404.192.792.091.691.39
m/J0.050.200.450.811.241.83
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___________。根据图线得出结论:___________
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