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:0.85 引用次数:425 题号:6312213
某实验小组研究木块与某粗糙木板间的摩擦因数,步骤如下:


(1)如图甲,在该木板上放置一木块,木块与一水平弹簧左端相连,弹簧右端连接在位置固定的传感器上.传感器与木板未接触.传感器可以测出弹簧拉力F和对应的木块位移大小x,数据(F,x)可以通过电脑实时同步保存并自动画出F-x图象.
(2)调节装置使F、x均为0.然后缓慢向左拉动木板.得到多组数据(F,x),木块与木板相对滑动后,控制木板立即静止,整个过程弹簧始终在弹性限度内.电脑中得到如图乙F-x图象.其中Fm、xm为记录数据F、x中的最大值.已知木块质量为m,重力加速度取g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.用图象中获得的数据和已知量表示下列物理量.
①整个过程中弹簧弹性势能最大值为_____
②摩擦力对木块所做的功为____
③木块与粗糙板间摩擦因数______

相似题推荐

实验题 | 较易 (0.85)
名校
【推荐1】某实验小组查阅到弹簧弹性势能公式,其中k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量(弹性限度以内)。该小组利用下图实验装置验证弹簧弹性势能和x2成正比,主要实验步骤为:
①将弹簧一端固定在长木板左端的挡板上,弹簧处于自然长度时,记录右端点所在位置。右侧放一小车与弹簧端点相接触(小车侧面有一小凹槽,可将弹簧端点置于凹槽内),并保证弹簧和木板平行且不接触;
②将滑块沿弹簧轴线方向压缩弹簧一段距离,测出此距离x,并记录小车左侧面所在位置;
③由静止释放滑块,滑块和弹簧分离后停在木板上某处。记录小车停止时左侧面所在位置,测出小车滑行距离S
④重复上述1-3步操作,记录多组(xS)值。

根据上述信息完成下列问题:
(1)第n次实验数据记为,对于不同的n,若都近似满足________,则说明实验误差允许范围内弹簧弹性势能和x2成正比。
(2)由于弹簧自身有一定质量而导致的实验误差属于________误差(选填“系统”或“偶然”)。
2022-07-14更新 | 155次组卷
实验题 | 较易 (0.85)
名校
【推荐2】如图所示。某科技小组利用自己设计的弹簧弹射器探究“弹簧弹性势能与形变量关系”,弹射器水平放置,弹簧被压缩x后释放,将质量为m、直径为d的小球弹射出去。测出小球通过光电门的时间为t。请回答下列问题:

(1)为减少实验误差,弹射器出口端距离光电门应该________(选填“近些”或“远些”)。
(2)小球通过光电门的速度大小________(用mdt表示),小球弹出过程中弹簧的弹性势能________(选填“增大”或“减小”)。
(3)弹簧的压缩量x________(选填“越大”或“越小”),小球通过光电门的时间越长。
2023-05-20更新 | 187次组卷
实验题 | 较易 (0.85)
【推荐3】某兴趣小组想通过实验探究弹簧的弹性势能与形变量的关系.
(1)如图甲所示,将轻质弹簧一端固定于天花板,在弹簧另一端的挂钩上依次增加钩码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由表中数据可知该弹簧的劲度系数k=_______N/m(当地重力加速度g=9.80m/s2,结果保留两位有效数字).

钩码质量/g

60

120

180

弹簧长度/cm

7.65

9.61

11.57


(2)取下弹簧(去掉挂钩,不影响弹簧的劲度系数),将其一端固定于光滑水平高台,如图乙所示,现用一小球将弹簧压缩一定程度后由静止释放,小球离开高台后在空中做平抛运动落到水平地面上,用x分别表示弹簧的压缩量和小球平抛过程的水平位移.

①释放小球的过程中,弹簧的弹性势能转化为________________
②重复(2)中的操作,得到x的关系如图丙所示.由图结合上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的_______________成正比.
2018-05-23更新 | 152次组卷
共计 平均难度:一般