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:0.65 引用次数:342 题号:8177983
某兴趣小组用如图甲所示实验装置完成探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系后做拓展研究.请根据如下实验过程,完成相关实验内容:

   
(1)将轻质弹簧悬挂于铁架台,测得弹簧原长L0
(2)在弹簧下端拴挂质量为m的钩码,待系统静止时,测得弹簧长度L
(3)当地重力加速度为g,弹簧的劲度系数_________(用mgL表示);
(4)托起钩码使弹簧恢复原长,并由静止释放,测得弹簧拉伸的最大长度发现于是进一步探究弹簧两次伸长量之间的关系;
(5)改变钩码个数,重复实验,得到多组x数据,作出图象如图乙所示;
(6)由图乙可知_________,该小组换用不同弹簧进行同样实验,发现的值相同.
(7)通过分析,该小组得出了弹簧弹性势能的表达式:
①步骤(2)中,系统静止时,钩码受力平衡有_________(用kx0表示);
②步骤(4)中,根据机械能守恒定律,弹簧被拉伸到最长时弹性势能_________(用mgx表示);
③结合步骤(6),劲度系数为k的弹簧伸长x时,对应的弹性势能_________(用kx表示)。
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(1)将气垫导轨放在实验桌上,调节气垫导轨使其水平,气垫导轨调至水平的依据是:通气状态下,滑块置于导轨任意位置,滑块________________
(2)向左推滑块,使弹簧压缩一段距离x后由静止释放,记下挡光片通过光电门的时间t;
(3)多次改变弹簧的压缩量,记下相应的xt,发现压缩量x越大,时间t_______ (选填越大”、“越小不变”)
(4)为了进一步确定xt的关系,以x为纵坐标,为横坐标,作图线,得到一条过原点的直线,由此可得轻质弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x的关系为____________
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(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/m9.8m/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vx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
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(1)为完成实验,除了要测量小球的质量外,至少还需要测量下列物理量中的_____(填选项前字母).

A.弹簧原长L0
B.弹簧的压缩量x
C.桌面到地面的高度h
D.小球抛出点到落地点的水平距离s
(2)若已测得小球的质量m,结合你在(1)问中选择的物理量,写出弹性势能的表达式是__________.(用题中给定的物理量符号表示)
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共计 平均难度:一般