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,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的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,由数据算得劲度系数k=______ N/m取9.8m/s2
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图所示;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滑块的动能.重复以上操作,得到v与x的关系如图,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的_______________________ 成正比.
(1)如图,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的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,由数据算得劲度系数k=
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图所示;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滑块的动能.重复以上操作,得到v与x的关系如图,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的
更新时间:2018-12-22 18:54:13
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【推荐1】某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”的实验,他采用如图甲所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个砝码盘,在盘中增添砝码,改变弹簧的弹力。根据实验所测数据做出砝码盘中砝码重力与弹簧伸长量x的关系图像,如图乙所示:(g=10m/s2)
(1)从图乙可以看出在0.5~2.0cm范围内弹力大小与弹簧伸长量呈线性关系。由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m;形变量大于2.0cm的范围内,弹力大小与弹簧伸长量呈非线性关系的原因是________ ;
(2)结合图乙可求得砝码盘的质量为_________ kg,未考虑砝码盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________ (选填“偏大”“偏小”或“无影响”);
(1)从图乙可以看出在0.5~2.0cm范围内弹力大小与弹簧伸长量呈线性关系。由此可求出弹簧的劲度系数为
(2)结合图乙可求得砝码盘的质量为
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【推荐2】橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。理论与实验都表明k=Y,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是___________
A.N B.m C.N/m D.Pa
(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用螺旋测微器和刻度尺分别测量它的直径和长度如图(a)和图(b)所示,刻度尺的读数为___________ cm,螺旋测微器的读数为___________ mm。
(3)小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据,作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图(c)所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=___________ N/m,这种橡皮筋的Y值等于___________ (结果保留两位有效数字)。
(4)图像中图线发生弯曲的原因是___________ 。
(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是
A.N B.m C.N/m D.Pa
(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用螺旋测微器和刻度尺分别测量它的直径和长度如图(a)和图(b)所示,刻度尺的读数为
(3)小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据,作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图(c)所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=
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【推荐3】小明想通过实验测出弹簧的劲度系数,他先将弹簧平放在水平桌面上量出弹簧的自然长度,然后按照图甲装置进行实验,根据实验数据绘图,作出如图乙所示的图像,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。
(1)由图乙可知图线不通过原点,其原因是______________ 。
(2)由图乙数据可求出该弹簧的劲度系数为_________ (,计算结果保留两位有效数字)。
(3)该同学在实验过程中用两根不同的弹簧a和b进行实验,画出弹簧弹力F与弹簧的长度L的关系图像如图丙所示,其中弹簧a、b的关系图分别对应图丙中的图线a、b,下列说法正确的是____________ 。
A.a的劲度系数比b的小
B.a的劲度系数比b的大
C.弹簧竖直悬挂且未挂钩码时,a的长度比b的短
(1)由图乙可知图线不通过原点,其原因是
(2)由图乙数据可求出该弹簧的劲度系数为
(3)该同学在实验过程中用两根不同的弹簧a和b进行实验,画出弹簧弹力F与弹簧的长度L的关系图像如图丙所示,其中弹簧a、b的关系图分别对应图丙中的图线a、b,下列说法正确的是
A.a的劲度系数比b的小
B.a的劲度系数比b的大
C.弹簧竖直悬挂且未挂钩码时,a的长度比b的短
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【推荐1】如图甲所示,在水平桌面上,一轻质弹簧左端固定,右边紧贴着一个带有遮光片的物块(物块与弹簧不栓接),物块在B处时,弹簧处于原长,B处放置有光电门,开启光电门,缓慢推动物块向左移动至A处,然后将物块由静止释放,物块被弹出经过光电门,最终停在C处,重力加速度为g.
(1)若要用上述装置测定滑块和水平面之间的动摩擦因数μ,除了测量遮光片宽度d和遮光片挡光时间t,还需测量的物理量是_________ .若该物理量用字母x表示,则动摩擦因数的表达式为μ=______ (用符号表示).
(2)如图乙,用游标卡尺测得遮光片宽度d=_______ cm.
(3)某同学认为,若再测出滑块质量m,就可以测得滑块在A处时弹簧的弹性势能,即. 显然_________ (选填“>”、“<”或“=”).
(1)若要用上述装置测定滑块和水平面之间的动摩擦因数μ,除了测量遮光片宽度d和遮光片挡光时间t,还需测量的物理量是
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【推荐2】为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图所示,光滑水平桌面距地面高为h,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于原长。将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,已知重力加速度为g。
(1) 某次实验测得小球的落点P到O点的距离为S,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s、mg之间的关系式为____________________ ;
(2) 改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-s图象;
(3) 由图象得出x与s的关系式为_______________ ;由实验得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的关系式为______________ 。
(1) 某次实验测得小球的落点P到O点的距离为S,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s、mg之间的关系式为
(2) 改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-s图象;
弹簧压缩量x/m | 0.010 | 0.015 | 0.020 | 0.025 | 0.030 | 0.035 |
小球飞行水平距离s/m | 2.0 | 3.0 | 4.1 | 5.9 | 6.0 | 7.0 |
(3) 由图象得出x与s的关系式为
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【推荐3】某组同学为了探究弹簧的弹性势能与弹簧缩短的长度之间的关系,做了如下实验。将轻弹簧左端固定在墙上,在水平地面上放一滑块,在滑块上刻下一个箭头,在水平地面上沿弹簧轴线方向固定一刻度尺(如图所示)。弹簧无形变时与弹簧右端接触(不栓连)的滑块上的箭头指在刻度为x0=20.00cm处,向左推滑块,使箭头指在刻度为x1处,然后由静止释放滑块,滑块停止运动后箭头指在刻度为x2处,改变x1记下对应的x2,获得多组(x1,x2)如下表所示。表格中x、Ep分别为释放滑块时弹簧缩短的长度和弹簧的弹性势能(弹簧没有发生形变时,其弹性势能为0)。已知滑块与地面间动摩擦因数处处为=0.5,滑块的质量m=0.2kg,实验中没有超过弹簧的弹性限度,请将表格填写完整。
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | |
x1(cm) | 18.00 | 16.00 | 14.00 | 12.00 | 10.00 |
x2(cm) | 22.00 | 32.00 | 50.00 | 76.00 | 110.00 |
x(cm) | |||||
Ep(J) | |||||
实验结论 |
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