某同学研究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,实验装置如图1所示,水平安装的弹簧左端固定在水平桌面的挡板上,右端与质量为m的物块接触而不连接,通过物块压缩弹簧并记录弹簧的压缩量x,无初速释放物块,测量并记录物块在桌面上滑行的距离L。多次实验后获得的数据经过excel处理,得到小球质量分别为ma、mb时的两个散点图a和b,图2中横轴是x2,纵轴是L。
(1)该同学测量L的起始点是__________ ;
(2)两个小球的质量关系是ma_____ mb;(填“大于”或“等于”、“小于”)
(3)推测弹性势能与形变的关系是______________________________ ;
(4)如果换用相同外形、劲度系数更小的弹簧,其他条件不变,重做实验,相应图线的斜率将______ (填“变大”或“变小”、“不变”).
(1)该同学测量L的起始点是
(2)两个小球的质量关系是ma
(3)推测弹性势能与形变的关系是
(4)如果换用相同外形、劲度系数更小的弹簧,其他条件不变,重做实验,相应图线的斜率将
更新时间:2016-12-08 21:13:09
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【推荐1】如图为某同学“探究弹簧的弹性势能”的实验装置。
(1)实验中已备有刻度尺来测量小球离开桌面做平抛运动过程中的高度和水平位移,还需要______ (填仪器名称)来测量______ ,符号记为______ 。
(2)本实验采用的科学方法是______ (填字母序号)。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.能量守恒法
(3)开始实验时,弹簧处于原长时小球刚好在桌边。现持球推压弹簧,然后释放,小球被轻质弹簧弹出。用刻度尺测出高度为h,水平位移为s,当地重力加速度取g,则原来弹簧的弹性势能为______ 。
(4)实验的误差主要来自______ 。
(1)实验中已备有刻度尺来测量小球离开桌面做平抛运动过程中的高度和水平位移,还需要
(2)本实验采用的科学方法是
A.控制变量法 B.等效替代法 C.能量守恒法
(3)开始实验时,弹簧处于原长时小球刚好在桌边。现持球推压弹簧,然后释放,小球被轻质弹簧弹出。用刻度尺测出高度为h,水平位移为s,当地重力加速度取g,则原来弹簧的弹性势能为
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【推荐2】在研究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系的实验中,弹簧长度的改变量可以利用刻度尺直接测量得到,而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量.现有两组同学分别按图甲(让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)和图乙(让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使滑块在气垫导轨上向右运动,通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量.若忽略摩擦及空气阻力,请写出图甲方案中弹性势能与小球质量及图中各量之间的关系 Ep=____________ ;图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量为________ ;两种方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为对________ 能的测量.
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【推荐3】某实验小组探究轻质弹簧弹性势能与其形变量关系的实验装置如图甲所示。气垫导轨固定在水平桌面上,原长L=20cm的轻质弹簧一端固定在气垫导轨右端的挡板上,处于原长时另一端刚好与带有遮光条的滑块接触。弹簧与滑块不拴接,滑块处于静止状态。向右推动滑块压缩弹簧,然后将滑块由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为t。已知遮光条及滑块的总质量M=0.5kg,遮光条的宽度d=8mm。不考虑滑块反弹,弹簧始终在弹性限度内。
(1)将实验中的轻质弹簧竖直悬挂,在其下端挂上一个质量为200g的重物。弹簧左侧刻度尺的零刻线与弹簧上端对齐。重物稳定时弹簧末端指针的位置如图乙所示。指针所指的刻度值为___________ cm;弹簧的劲度系数k=___________ N/m。(取g=10m/s2)
(2)若某次实验中,测得遮光条经过光电门的挡光时间t=0.005s,则滑块经过光电门时的速度大小v=___________ m/s;释放滑块时弹簧储存的弹性势能为___________ J。
(3)实验小组将所测弹簧的形变量△L及相应弹性势能Ep的实验数据填在下表中。实验小组观察数据后,预测弹簧的弹性势能与其相应的形变量的平方成线性关系。请你在图丙坐标纸上补齐未画出的数据点,并绘出Ep—△L2图线。( )
(4)Ep-△L2图线的斜率为___________ N/m。(结果保留三位有效数字)
(5)通过以上实验可得出结论:在误差允许的范围内,弹簧的弹性势能Ep=___________ 。(用k和△L表示)
(1)将实验中的轻质弹簧竖直悬挂,在其下端挂上一个质量为200g的重物。弹簧左侧刻度尺的零刻线与弹簧上端对齐。重物稳定时弹簧末端指针的位置如图乙所示。指针所指的刻度值为
(2)若某次实验中,测得遮光条经过光电门的挡光时间t=0.005s,则滑块经过光电门时的速度大小v=
(3)实验小组将所测弹簧的形变量△L及相应弹性势能Ep的实验数据填在下表中。实验小组观察数据后,预测弹簧的弹性势能与其相应的形变量的平方成线性关系。请你在图丙坐标纸上补齐未画出的数据点,并绘出Ep—△L2图线。
△L/(10-2m) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
Ep/(10-2J) | 3.9 | 15.9 | 32.8 | 63.8 | 99.7 |
(4)Ep-△L2图线的斜率为
(5)通过以上实验可得出结论:在误差允许的范围内,弹簧的弹性势能Ep=
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【推荐1】如图甲所示,在一个带喷水口的塑料瓶中装满水,用力挤压可使水从喷口射出。利用所学的知识,设计方案,估测用手挤压瓶子时对瓶子所做的功。
(1)能否直接用求解用手挤压瓶子时对瓶子所做的功?______ 请简述原因;______
(2)如图乙所示,将瓶子水平放置,固定在铁架台上,缓慢挤压,尽量使水落在相同位置上。此时,假定从瓶子出来的水速度为常数。本实验除了要测量实验前瓶子和水的总质量,以及挤压后剩余的质量,还应测量的物理量是_______ 和______ (同时标上物理量对应的字母);
(3)人对瓶子做的功表达式为______ (用字母表示)。
(1)能否直接用求解用手挤压瓶子时对瓶子所做的功?
(2)如图乙所示,将瓶子水平放置,固定在铁架台上,缓慢挤压,尽量使水落在相同位置上。此时,假定从瓶子出来的水速度为常数。本实验除了要测量实验前瓶子和水的总质量,以及挤压后剩余的质量,还应测量的物理量是
(3)人对瓶子做的功表达式为
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【推荐2】某实验小组通过一把刻度尺和量角器用图示装置验证动量守恒定律。他们先将已知质量为的钢球A用细线悬挂于O点,测出O到地面的距离为H。在O点处放置一个量角器,用一个竖直支架支撑已知质量为的钢球B,钢球B离地面的高度h可调节。将A球向右拉至细线水平,A球由静止释放后摆动到最低点时恰与B球正碰,碰撞后A球细线向左摆动的最大角度为,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸。改变摆长和B离地的高度h多次重复上述实验,白纸上记录了多个B球的落点。(悬线长远大于小球半径)
(1)为了验证动量守恒,还要测量的物理量是________ ;
(2)该实验小组验证动量守恒定律的表达式为_________ ;
(3)若该碰撞为弹性碰撞,还应该满足的关系式是_______ 。
(以上结果用题中的物理量和(1)中要测量的物理量表示)
(1)为了验证动量守恒,还要测量的物理量是
(2)该实验小组验证动量守恒定律的表达式为
(3)若该碰撞为弹性碰撞,还应该满足的关系式是
(以上结果用题中的物理量和(1)中要测量的物理量表示)
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【推荐3】某实验小组用如图甲所示装置测当地的重力加速度。光电门1、2固定在铁架台上,两光电门分别与数字计时器连接。
(1)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球直径为__ 。
(2)安装实验装置时,对两光电门的位置有怎样的要求?( )
(3)测得光电门1和2间的高度差为,让小球从光电门1正上方某位置由静止释放,通过光电门1和光电门2时,小球的挡光时间分别为、,则t1_____ t2(填“大于”、“小于”或“等于”),并说明理由:______ 。
(4)保持两光电门间距离不变,改变小球在光电门1上方释放的位置,重复实验多次,测得多组通过光电门1和光电门2的挡光时间、,作图像,图线与纵轴的交点为(0,b),则当地重力加速度g=__ (用题目中相关物理量的字母符号表示)。
(1)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球直径为
(2)安装实验装置时,对两光电门的位置有怎样的要求?
(3)测得光电门1和2间的高度差为,让小球从光电门1正上方某位置由静止释放,通过光电门1和光电门2时,小球的挡光时间分别为、,则t1
(4)保持两光电门间距离不变,改变小球在光电门1上方释放的位置,重复实验多次,测得多组通过光电门1和光电门2的挡光时间、,作图像,图线与纵轴的交点为(0,b),则当地重力加速度g=
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