某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。
(1)如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台上,在托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算出劲度系数k=________ N/m。(g取9.8 m/s2)
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小________ 。
(3)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为________ 。
(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图(c)。由图可知,v与x成________ 关系,由上述实验可得出结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的________ 成正比。
(1)如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台上,在托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算出劲度系数k=
砝码质量(g) | 50 | 100 | 150 |
弹簧长度(cm) | 8.62 | 7.63 | 6.62 |
(3)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为
(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图(c)。由图可知,v与x成
更新时间:2023-12-11 19:28:31
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【推荐1】如图甲所示,利用光电门、遮光片组合可以探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,弹簧的右端固定在木板上,弹簧的左端放置一小滑块(与弹簧不拴接),滑块的上方有一宽度为d的遮光片,弹簧左端原长位置O处固定一光电门,光电门上连接有计时器(图中未画出),已知滑块连间遮光片的总质量为m,当地的重力加速度为g。
(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)。
(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
(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
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【推荐2】一轻弹性材料AB可以被压缩,最大压缩量为10cm,某小组的同学为测定它压缩时能储存的最大弹性势能,甲同学做了如下操作:
①在光滑木板上固定一挡板,使弹性材料的A端固定在竖直挡板上,另一端B不受力时刚好在木板边缘.再将此装置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如图甲),记下B在水平地面上的射影O。
②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料,压缩量10cm,后将小球释放,使小球水平抛出,记下小球在地面上的落点P。
③测出相关物理量后进行计算.
(1)甲同学需要测量的物理量有________________________________________
(2)用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能EP_______________________
(3)乙同学采用了另一种方法用一测力计缓慢压B端,当压缩量为x1时,测力计示数为F1;压缩量为x2时,示数为F2;……然后以压缩量x为横坐标,测力计的示数F为纵坐标,描点后得到F—x图像如右图.则由图像可得该弹性材料的最大弹性势能为_____ J
①在光滑木板上固定一挡板,使弹性材料的A端固定在竖直挡板上,另一端B不受力时刚好在木板边缘.再将此装置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如图甲),记下B在水平地面上的射影O。
②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料,压缩量10cm,后将小球释放,使小球水平抛出,记下小球在地面上的落点P。
③测出相关物理量后进行计算.
(1)甲同学需要测量的物理量有
(2)用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能EP
(3)乙同学采用了另一种方法用一测力计缓慢压B端,当压缩量为x1时,测力计示数为F1;压缩量为x2时,示数为F2;……然后以压缩量x为横坐标,测力计的示数F为纵坐标,描点后得到F—x图像如右图.则由图像可得该弹性材料的最大弹性势能为
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【推荐3】读图,回答下列问题:
①用天平测出两球质量分别m1、m2;
②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h;
③解除弹簧锁定弹出两球,记录两球在水平地面上的落点P、Q.
回答下列问题:
(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能,还需测量的物理量有______ .(已知重力加速度g)
A.弹簧的压缩量△x;
B.两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2;
C.小球直径;
D.两球从管口弹出到落地的时间t1、t2.
(2)根据测量结果,可得弹性势能的表达式为EP=____________ .
①用天平测出两球质量分别m1、m2;
②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h;
③解除弹簧锁定弹出两球,记录两球在水平地面上的落点P、Q.
回答下列问题:
(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能,还需测量的物理量有
A.弹簧的压缩量△x;
B.两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2;
C.小球直径;
D.两球从管口弹出到落地的时间t1、t2.
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【推荐1】利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________ 。(填序号)
A.大小合适的铁质重锤 B.秒表
C.体积较大的木质重锤 D.刻度尺
(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、。重锤质量用表示,已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为,从打下点到打下点的过程中,重锤重力势能的减少量________ ,动能的增加量________ 。(均用已知和测量物理量符号表示);代入数据计算发现动能的增加量会略小于重力势能的减少量,出现这一结果是因为________ 。(3)某同学在纸带上选取计数点后,通过描绘图像(如图)去研究机械能是否守恒。若图像中的斜率近似等于________ 时,可认为在误差允许范围内机械能守恒。
A.大小合适的铁质重锤 B.秒表
C.体积较大的木质重锤 D.刻度尺
(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、。重锤质量用表示,已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为,从打下点到打下点的过程中,重锤重力势能的减少量
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【推荐2】某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线连接质量、的两物体,跨过光滑轻质小滑轮,在下端拖着的纸带通过打点计时器,让从高处由静止开始下落。实验中打出的一条纸带如图乙所示,O是打下的第一个点,A、B、C、D是计数点,相邻的两计数点间还有一个点未画出,已知打点计时器频率为50Hz,当地重力加速度g取。(计算结果均保留两位小数)
(1)在打下C点时两物体的速度大小___________ m/s.
(2)从O点到C点的过程中,系统动能的增加量__________ J,系统重力势能的减少量__________ J。
(3)从O点到C点的过程中,系统重力势能的减少量大于系统动能的增加量的可能原因是:____________ ;
(4)若测量出O到各点的距离记为h,并计算出各点的瞬时速度v,作出v2-2gh图像如图丙所示,测得图线的斜率为,则=________ 。
(1)在打下C点时两物体的速度大小
(2)从O点到C点的过程中,系统动能的增加量
(3)从O点到C点的过程中,系统重力势能的减少量大于系统动能的增加量的可能原因是:
(4)若测量出O到各点的距离记为h,并计算出各点的瞬时速度v,作出v2-2gh图像如图丙所示,测得图线的斜率为,则=
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【推荐3】小王同学进行“验证机械能守恒定律”实验,打点计时器所接电源频率为。选取纸带中0、1、2、3、4、5、6、7点是打下的连续的点。
(1)实验中,重物的质量______ 。
A.必须测量 B.可测可不测
(2)在实验时,应______ 。
A.先释放纸带,后接通电源
B.由v=gt计算重物在t时刻的速度
C.使重物下落的起始位置靠近打点计时器
(3)改进实验后,得到如图的纸带,则点4对应的读数为__________ ;打下点4时纸带速度的大小为__________ 。
(4)从点0到点4重物的重力势能减少量等于______ 。(物体质量用m表示,当地重力加速度g=10m/s2)
(5)若实验数据处理结果是从点0到点4过程中动能的增加量略小于重力势能的减少量,可能是因为__________ 。
A.存在阻力 B.点0的速度不为零 C.点4的速度由公式计算
(1)实验中,重物的质量
A.必须测量 B.可测可不测
(2)在实验时,应
A.先释放纸带,后接通电源
B.由v=gt计算重物在t时刻的速度
C.使重物下落的起始位置靠近打点计时器
(3)改进实验后,得到如图的纸带,则点4对应的读数为
(4)从点0到点4重物的重力势能减少量等于
(5)若实验数据处理结果是从点0到点4过程中动能的增加量略小于重力势能的减少量,可能是因为
A.存在阻力 B.点0的速度不为零 C.点4的速度由公式计算
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