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-组卷网

题型：实验题难度：0.65 引用次数：97 题号：21862927

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________和________，然后由公式________求出k的平均值。
（2）由于弹簧缩短时弹性势能E_p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E_p与弹簧缩短量x之间的关系是否满足E_p∝x²，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x₂、x₃…并求出对应小球初速度v₂、v₃
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v²与x²之间的关系，可得结论

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更新时间：2024-02-23 13:33:43 |

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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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实验题 | 适中 (0.65)

【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

=___________________。

2016-12-08更新 | 1007次组卷

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实验题 | 适中 (0.65)

【推荐2】因为手边没有天平，小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量，他从资料上查得弹簧的弹性势能

(其中x为弹簧形变量)后，设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端紧靠小球，弹簧原长时小球恰好在桌边，然后压缩弹簧并测得压缩量x，释放弹簧，小球飞出后落在水平地面上，测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s．

（1）小球质量的表达式为: ．
（2）如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素，那么小球质量的测量值将 (填“偏大”、“偏小”或“准确”)．

2016-12-08更新 | 474次组卷

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实验题 | 适中 (0.65)

【推荐3】某学习小组欲利用气垫导轨做“弹簧劲度系数一定时探究弹簧弹性势能与弹簧形变长度的关系”实验，实验装置如图1所示。主要实验步骤如下：

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^–3s，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E_p。

x/cm	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00
t/ms	8.40	4.19	2.79	2.09	1.69	1.39
m/J	0.05	0.20	0.45	0.81	1.24	1.83
E_p/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E_p与弹簧形变长度x关系的图线___________。根据图线得出结论：___________。

2019-03-27更新 | 229次组卷

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