某实验小组在探究弹性势能与弹簧形变量的关系时:
(1)猜想弹性势能公式为,其中c为无单位常量,k、x分别为弹簧劲度系数、形变量,若该小组猜想正确,则由单位制可知n=______
(2)为验证猜想,该小组利用铁架台、刻度尺、弹簧、金属小球等装置进行如下实验:
A.竖直固定刻度尺和弹簧,测出弹簧原长
B.弹簧下端连接小球,测出小球静止时弹簧长度
C.将小球由弹簧原长处由静止释放,测出小球运动到最低点时弹簧长度
D.更换质量不同金属小球,重复以上步骤,并将数据记录在表格中
E.分析数据得出结论
①请利用猜想公式及相关字母(k、、、)写出由静止释放至最低点过程中,重力势能减少量的表达式为_________________ ;弹性势能的增加量的表达式为________________ ;常数c的表达式c=_________ .
(1)猜想弹性势能公式为,其中c为无单位常量,k、x分别为弹簧劲度系数、形变量,若该小组猜想正确,则由单位制可知n=
(2)为验证猜想,该小组利用铁架台、刻度尺、弹簧、金属小球等装置进行如下实验:
A.竖直固定刻度尺和弹簧,测出弹簧原长
B.弹簧下端连接小球,测出小球静止时弹簧长度
C.将小球由弹簧原长处由静止释放,测出小球运动到最低点时弹簧长度
D.更换质量不同金属小球,重复以上步骤,并将数据记录在表格中
E.分析数据得出结论
①请利用猜想公式及相关字母(k、、、)写出由静止释放至最低点过程中,重力势能减少量的表达式为
更新时间:2019-05-06 00:10:44
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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】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:如图所示,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连,弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面上。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能与小球刚要离开桌面时的动能相等。已知重力加速度大小为。为求得,至少需要测量下列物理量中的_________ (填写前面的选项)。
A.小球的质量
B.小球抛出点到落地点的水平距离
C.桌面到地面的高度
D.弹簧的压缩量
E.弹簧的原长
(2)用所选取的测量量和已知量表示,得=_____ ;
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能与小球刚要离开桌面时的动能相等。已知重力加速度大小为。为求得,至少需要测量下列物理量中的
A.小球的质量
B.小球抛出点到落地点的水平距离
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【推荐2】小华有一只按压型圆珠笔,她想估测里面小弹簧在被圆珠笔尾端压紧过程中弹性势能的增加量,请你在不拆解圆珠笔的前提下帮助她完成这一想法。(当地重力加速度g已知)
(1)除刻度尺外,还需要的测量工具是______________________ ;
(2)需测量的物理量及符号是_________________________ ;
(3)用所测物理量表示所估测的弹性势能增加量:ΔE=____________________ 。
(1)除刻度尺外,还需要的测量工具是
(2)需测量的物理量及符号是
(3)用所测物理量表示所估测的弹性势能增加量:ΔE=
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【推荐3】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,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触。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。
(1)若测得某次实验小球的落点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和mg之间的关系式是____________ ;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
在坐标纸上做出x-s的图像____________ .并由图像得出:x与s的关系式是____________ 。
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图所示的改变:
①在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
②将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
③刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y.由此步骤得到弹簧的压缩量应该为____________ ;
(4)若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比____________ (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
(1)若测得某次实验小球的落点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和mg之间的关系式是
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
在坐标纸上做出x-s的图像
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图所示的改变:
①在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
②将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
③刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y.由此步骤得到弹簧的压缩量应该为
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