小刘同学查阅资料得知弹簧弹性势能的表达式为,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,他在实验室利用光电门、遮光条研究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系”。实验装置如图甲所示,弹簧的右端固定在长木板上,弹簧的左端放置一个小物块(与弹簧不拴接),物块的上方有一宽度为d的遮光条,O点是弹簧原长时物块所处的位置。
(1)测遮光条的宽度:用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度______ 。
(2)平衡摩擦力:将长木板右端垫一小木块(图中未画出),在O点左侧不同位置分别放置光电门,使物块压缩弹簧到确定位置并由静止释放小物块,调整小木块位置,重复以上操作,直到小物块上的遮光条通过光电门的时间均相等。
(3)进行探究:在O点正上方固定光电门,将小物块向右推动,使弹簧压缩x1后由静止释放,小物块在弹簧的作用下被弹出,记下遮光条通过光电门的时间,小物块通过光电门的速度为______ (用测量出的物理量的符号表示)。
(4)重复操作:分别再将小物块向右推动,使弹簧压缩x2、、…后由静止释放,每次压缩弹簧后均重复步骤(3),并依次记下遮光条通过光电门的时间、、…。
(5)数据处理:以弹簧的形变量x为纵坐标,遮光条通过光电门时间的倒数为横坐标作图像,若实验中得到的图线是的______ (填“一条直线”或“一条曲线”),则说明弹性势能与形变量的平方成正比。
(1)测遮光条的宽度:用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度
(2)平衡摩擦力:将长木板右端垫一小木块(图中未画出),在O点左侧不同位置分别放置光电门,使物块压缩弹簧到确定位置并由静止释放小物块,调整小木块位置,重复以上操作,直到小物块上的遮光条通过光电门的时间均相等。
(3)进行探究:在O点正上方固定光电门,将小物块向右推动,使弹簧压缩x1后由静止释放,小物块在弹簧的作用下被弹出,记下遮光条通过光电门的时间,小物块通过光电门的速度为
(4)重复操作:分别再将小物块向右推动,使弹簧压缩x2、、…后由静止释放,每次压缩弹簧后均重复步骤(3),并依次记下遮光条通过光电门的时间、、…。
(5)数据处理:以弹簧的形变量x为纵坐标,遮光条通过光电门时间的倒数为横坐标作图像,若实验中得到的图线是的
更新时间:2023-02-03 12:01:00
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【推荐1】用图甲所示的实验装置探究“动能定理”某学习小组在气垫导轨上安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条.细线一端连着滑块,另一端绕过气垫导轨左端的定滑轮与力电传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从处由静止释放。
(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则______ cm。
(2)下列实验要求中不必要的是_______
A.应使A位置与光电门间的距离适当大些
B.应使滑块质量远大于钩码和力电传感器的总质量
C.应将气垫导轨调至恰当角度以平衡摩擦力。
D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量和、间的距离不变,改变钩码质量,测出对应的力电传感器的示数和遮光条通过光电门的时间,通过描点作出线性图象,研究滑块动能的变化量与合外力对它所做功的关系,处理实验数据时应作出的图象是__________ (请填写选项前对应的字母)。
A、作出“ 图象” B、作出“ 图象”
C、作出“ 图象”D、作出“ 图象”
(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则_
(2)下列实验要求中不必要的是
A.应使A位置与光电门间的距离适当大些
B.应使滑块质量远大于钩码和力电传感器的总质量
C.应将气垫导轨调至恰当角度以平衡摩擦力。
D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量和、间的距离不变,改变钩码质量,测出对应的力电传感器的示数和遮光条通过光电门的时间,通过描点作出线性图象,研究滑块动能的变化量与合外力对它所做功的关系,处理实验数据时应作出的图象是
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【推荐2】如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G-Atwood1747-1807)创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律,如图乙所示。(已知当地的重力加速度为g)
(1)该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图所示,则d=___________ mm;然后将质量均为m(A含挡光片和挂钩、B含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,A置于桌面上处于静止状态,测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离h;
(2)为了验证动量守恒定律,该同学让A在桌面上处于静止状态,将B从静止位置竖直上升s后由自由下落,直到光电门记录下挡光片挡光的时间为(B未接触桌面),则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为___________ ;如果该同学忘记将B下方的质量也为m的C取下,完成测量后,验证动量守恒定律的表达式为___________ 。
(1)该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图所示,则d=
(2)为了验证动量守恒定律,该同学让A在桌面上处于静止状态,将B从静止位置竖直上升s后由自由下落,直到光电门记录下挡光片挡光的时间为(B未接触桌面),则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为
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【推荐3】如图甲为利用光电门测瞬时速度的装置,铁架台放在水平台面上,上端固定电磁铁M,电磁铁正下方安装一个位置可上下调节的光电门A。(1)如图乙,用游标卡尺测量小球的直径_________ mm。
(2)接通电磁铁M的开关,吸住小球:测出小球与光电门间的高度差;断开开关,小球自由下落,记录小球通过光电门的挡光时间。 数字计时器显示(即),则小球通过光电门时的速度大小__________ m/s(保留三位有效数字)。
(3)某同学利用公式计算当地的重力加速度,忽略空气阻力的影响,你认为该同学的计算结果与真实值相比会__________ (选填“偏大”或“偏小”)
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【推荐1】现利用图示的装置求弹簧的劲度系数k,已知弹性势能与其形变量的关系为.在图(甲)中,气垫导轨放在水平桌面上,左端有一固定的弹簧P,一物块A(上面固定有一遮光条,总质量为0.1kg)在导轨上,向左推A使其压缩弹簧至某一位置释放,A向右运动,通过气垫导轨上方的一光电计时器(未完全画出可以记录遮光片通过光电门的时间).气垫导轨上固定有刻度尺可读出A的位置坐标.
(1)通过刻度尺可读出弹簧的形变量x=5cm;
(2)如图乙用螺旋测微器测出遮光条宽度d=______ mm
(3)根据光电门记录的时间t=s,可知A向左运动的速度v=_______ (用d、t符号写表达式)
(4)根据关系式,可求出劲度系数k=_______ .
(1)通过刻度尺可读出弹簧的形变量x=5cm;
(2)如图乙用螺旋测微器测出遮光条宽度d=
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【推荐2】利用光电门、遮光条组合可以探究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系“实验装置如图所示,木板的右端固定一个轻质弹簧,弹簧的左端放置一个小物块(与弹簧不拴接)物块的上方有一宽度为d的遮光片(d很小),O点是弹簧原长时物块所处的位置,其正上方有一光电门,光电门上连接有计时器(图中未画出)
(1)实验开始时,___________ (填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
(2)所有实验条件具备后将小物块向右压缩弹簧x1后从静止释放,小物块在弹簧的作用下被弹出,记下遮光片通过光电门的时间t1,物块通过光电门的速度为___________ 。
(3)分别再将小物块向右压缩弹簧x2、x3……后从静止释放,小物块在弹簧的作用下被弹出,依次记下遮光片通过光电门的时间t2、t3、……。
(4)若弹簧弹性势能的表达式为,实验中得到关于弹簧形变量x与通过光电门时间的倒数的关系式为___________ 。
(1)实验开始时,
(2)所有实验条件具备后将小物块向右压缩弹簧x1后从静止释放,小物块在弹簧的作用下被弹出,记下遮光片通过光电门的时间t1,物块通过光电门的速度为
(3)分别再将小物块向右压缩弹簧x2、x3……后从静止释放,小物块在弹簧的作用下被弹出,依次记下遮光片通过光电门的时间t2、t3、……。
(4)若弹簧弹性势能的表达式为,实验中得到关于弹簧形变量x与通过光电门时间的倒数的关系式为
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【推荐3】某学习小组利用功能关系结合图像法求解出了弹性势能的表达式,其中x为弹簧的形变量,k为弹簧的劲度系数。学习小组为了验证此表达式是否正确,设计了如图甲所示的实验装置,将劲度系数为k的轻质弹簧左端固定,将一小球与弹簧右端接触但不栓连,然后向左推小球,使弹簧压缩一段距离后将小球由静止释放,小球向右运动一段距离后脱离桌面落在水平地面上,通过测量和计算可以验证弹性势能的表达式是否正确,已知重力加速度为g,忽略所有阻力。
(1)为了验证是否正确,实验中除了必须测量桌面的高度h,弹簧的形变量x和小球落地点与桌子边缘的水平距离s外,还需要测量的物理量是____________ .
(2)若表达式______________ 成立,则说明是正确的;
(3)学习小组通过多次实验,得到如图乙所示的直线1,若其他条件不变,只是将h增大,则图线会变为图乙中的直线____________ (填2或3)
(1)为了验证是否正确,实验中除了必须测量桌面的高度h,弹簧的形变量x和小球落地点与桌子边缘的水平距离s外,还需要测量的物理量是
(2)若表达式
(3)学习小组通过多次实验,得到如图乙所示的直线1,若其他条件不变,只是将h增大,则图线会变为图乙中的直线
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