某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能Ep=
kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)”的实验,装置如图(a)所示.水平放置的弹射器将质量为m的小球弹射出去.测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t.用刻度尺测出弹簧的压缩量为x,甲、乙光电门间距为L,忽略一切阻力.
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(1)小球被弹射出的速度大小v=______ ,求得弹簧弹性势能Ep=______ .(用题目中的字母符号表示)
(2)该同学测出多组数据,计算并画出如图(b)所示Ep与x2的关系图线,从而验证了它们之间的关系.根据图线求得弹簧的劲度系数k=________ N/m.
(3)由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果________ 影响(选填“有”或“无”).
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(1)小球被弹射出的速度大小v=
(2)该同学测出多组数据,计算并画出如图(b)所示Ep与x2的关系图线,从而验证了它们之间的关系.根据图线求得弹簧的劲度系数k=
(3)由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果
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更新时间:2018-06-19 10:15:11
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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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【推荐1】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;
猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关.
(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩______ (相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块被推动的距离,从而比较弹性势能的大小;
(2)为验证猜想二,需选用长度和粗细相同、材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压______ (相同/不同)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若____________ ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
(3)小明根据实验现象认为:小球和木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了,你认为小明的观点对吗,理由是_____________ .
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;
猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关.
(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩
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(2)为验证猜想二,需选用长度和粗细相同、材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压
(3)小明根据实验现象认为:小球和木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了,你认为小明的观点对吗,理由是
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【推荐2】某同学要探究一个弹簧压缩一定长度时具有的弹性势能大小,实验室提供了一个弹簧测力计、刻度尺、物块、方木板.实验步骤如下:
①将物块放在水平木板上,弹簧测力计左端固定在水平桌面上,另一端勾住物块,如图所示;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/30/2086496097476608/2088961032167424/STEM/2a035af1-21b0-4705-b78f-cc7e30c6b989.png?resizew=212)
②水平拖动木板,读出弹簧秤测力计示数F;
③如图所示,固定木板,将弹簧左端固定在木板上,弹簧自由伸长到O点,用物块压缩弹簧到A点,无初速释放滑物块,物块停在木板上的B点,记录此位置.
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(1)为测量此次弹簧压缩时储存的弹性势能,需要用刻度尺测出_______ (填写物理量及符号).
(2)弹簧具有的弹性势能EP=____________ (用所测物理量的符号表示)
(3)在步骤②中若这位同学加速拉动木板对实验结果__________ (填“有”或“无”)影响.
①将物块放在水平木板上,弹簧测力计左端固定在水平桌面上,另一端勾住物块,如图所示;
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②水平拖动木板,读出弹簧秤测力计示数F;
③如图所示,固定木板,将弹簧左端固定在木板上,弹簧自由伸长到O点,用物块压缩弹簧到A点,无初速释放滑物块,物块停在木板上的B点,记录此位置.
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(1)为测量此次弹簧压缩时储存的弹性势能,需要用刻度尺测出
(2)弹簧具有的弹性势能EP=
(3)在步骤②中若这位同学加速拉动木板对实验结果
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【推荐3】某同学采用如图所示的装置测定滑块与长木板间的动摩擦因数
。在倾斜固定的长木板上固定两个光电门1和2,在长木板底端安装挡板并将轻弹簧的一端固定在挡板上,将带遮光条的滑块放在弹簧上端,沿长木板向下推滑块将弹簧压缩到一定程度后由静止释放,滑块被弹簧弹出,依次通过光电门1和2,该同学记录了遮光条通过光电门1和2的时间
和
,测出了滑块和遮光条的总质量为
,遮光条的宽度为
,光电门1和2间的距离为
,斜面的倾角为
,重力加速度为
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/10/833f36aa-dbe0-4aa0-862e-eacc5d92caff.png?resizew=396)
(1)滑块在长木板上向上滑行时的加速度大小为______ (用题中的字母表示)。
(2)滑块与长木板间的动摩擦因数为______ (用题中的字母表示)。
(3)在某次弹出滑块的过程中,由于弹簧的压缩量偏小,滑块经过光电门1后,没有到达光电门2,该同学记录的遮光条通过光电门1的时间为
,测得滑块释放点到光电门1的距离为
,弹簧储存的弹性势能为______ (用题中的字母表示)。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/766c4e5f9d257bf4f73401cdd80d0376.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8193edb1dcfd840742c8cb121a548bed.png)
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(1)滑块在长木板上向上滑行时的加速度大小为
(2)滑块与长木板间的动摩擦因数为
(3)在某次弹出滑块的过程中,由于弹簧的压缩量偏小,滑块经过光电门1后,没有到达光电门2,该同学记录的遮光条通过光电门1的时间为
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