如图所示为研究弹簧的弹性势能与弹簧形变量x关系的实验装置。使木板倾斜一个适当的角度,在木板的顶端固定着弹射器,可把小物块以不同的速度沿木板向下弹出。木板底端固定着要研究的弹簧,弹簧处于自然长度时,弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐,并在该位置安装速度传感器,以便测出小物块到该位置的速度。已知小物块的质量为m,回答下列问题:
(1)若速度传感器显示的示数为v0,则弹簧最大的弹性势能为______ 。
(2)关于长木板倾斜及弹簧的选择下列说法正确的是( )
A.长木板倾斜是为了增大小物块接触弹簧时的速度
B.长木板倾斜是为了平衡摩擦力,使小物块动能全部转化为弹簧的弹性势能
C.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较小的
D.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较大的
(3)如何较准确的测量弹簧的最大形变量?_______ 。
(1)若速度传感器显示的示数为v0,则弹簧最大的弹性势能为
(2)关于长木板倾斜及弹簧的选择下列说法正确的是
A.长木板倾斜是为了增大小物块接触弹簧时的速度
B.长木板倾斜是为了平衡摩擦力,使小物块动能全部转化为弹簧的弹性势能
C.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较小的
D.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较大的
(3)如何较准确的测量弹簧的最大形变量?
更新时间:2020-03-18 21:22:27
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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
(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
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【推荐2】某研究性学习小组利用如图所示装置探究弹簧的弹性势能与哪些因素有关,实验步骤如下:①将一长直薄木板上端斜靠在水平桌面右边缘O点,长木板下端固定在水平地面上,测得薄木板和水平面间的夹角为;
②将轻弹簧一端固定在光滑水平桌面左边沿的墙面上,弹簧处于原长时,其右端恰好在O点;
③用物块把弹簧压缩到P点,记录P点位置,释放物块,物块落在斜面上的Q点;
④测量物块的质量m,OP的距离x,OQ的距离s;
⑤不改变物块的质量,改变弹簧的压缩量,重复③④的操作;
⑥测得多组数据,画出图像如图所示。已知重力加速度为g,试回答下列问题:
(1)物块从桌面边缘滑出的初速度为______ (用题中给出的字母表示)。
(2)物块在位置P时,弹簧具有的弹性势能为______ 。
(3)猜想弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系为______ 。
A.B.C.D.
②将轻弹簧一端固定在光滑水平桌面左边沿的墙面上,弹簧处于原长时,其右端恰好在O点;
③用物块把弹簧压缩到P点,记录P点位置,释放物块,物块落在斜面上的Q点;
④测量物块的质量m,OP的距离x,OQ的距离s;
⑤不改变物块的质量,改变弹簧的压缩量,重复③④的操作;
⑥测得多组数据,画出图像如图所示。已知重力加速度为g,试回答下列问题:
(1)物块从桌面边缘滑出的初速度为
(2)物块在位置P时,弹簧具有的弹性势能为
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A.B.C.D.
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【推荐3】某同学利用一根弹簧和一个小球来探究弹性势能的大小与弹簧形变量的关系。
(1)如图所示,将弹簧的左端固定在水平桌面上,此时弹簧的右端恰好到达桌面边缘。
(2)为了减小弹簧与桌面、及小球与桌面间的摩擦,在桌面上涂抹了润滑油。将小球置于弹簧右端,把弹簧分别压缩、、、、(弹簧始终在弹性限度内)后释放,小球离开桌面水平飞出,已知重力加速度为g。
(3)某次测量时,该同学测出桌面的高度为H,小球落地点到桌沿的水平距离为x,则小球离开桌面时的速度大小为:_________ 。为了测出小球离开弹簧时的动能,该同学还需要的测量工具是:______ 。
A.秒表 B.打点计时器 C.天平
用测量的物理量表示出弹簧的弹性势能___________________ 。
(1)如图所示,将弹簧的左端固定在水平桌面上,此时弹簧的右端恰好到达桌面边缘。
(2)为了减小弹簧与桌面、及小球与桌面间的摩擦,在桌面上涂抹了润滑油。将小球置于弹簧右端,把弹簧分别压缩、、、、(弹簧始终在弹性限度内)后释放,小球离开桌面水平飞出,已知重力加速度为g。
(3)某次测量时,该同学测出桌面的高度为H,小球落地点到桌沿的水平距离为x,则小球离开桌面时的速度大小为:
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【推荐1】图甲是探究弹簧弹性势能的装置。将轻弹簧左端固定,在弹簧的另一端施加拉力从原长A位置缓慢拉到B位置,拉力与弹簧伸长量的关系图像如图乙所示,且图像为过坐标原点O的直线(实验过程中,弹簧始终处于弹性限度内)。则直线OP的“斜率”表示弹簧的___________ ,直角三角形POx0的“面积”表示___________ 。由此可推断,一个劲度系数为k的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为x0时,弹簧的弹性势能的表达式为EP=________ 。
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【推荐2】烈士公园里有用塑料子弹打气球的玩具枪,在忽略枪管与子弹的摩擦的条件下,为了测定枪的弹簧压缩后的弹性势能,小明开始想让枪平射,去测量打出的子弹射多远,但发现这种塑料子弹射击距离比较大,且长时间飞行的子弹受空气阻力、风力等影响也很大,给精确测量带来了困难。于是,小明想了个办法:如图所示,将一装有橡皮泥的小纸盒支在一根竖直杆的顶端,将玩具枪水平固定,且枪口抵近小纸盒,打出的子弹射入纸盒内不会穿出。已知当地重力加速度为g,小明身边有托盘天平和直尺,如果小明请你为他出谋划策,为达到实验目的。
(1)需要直接测量的物理量有_____________ (请自行定义这些物理量的字母)。
(2)由所测定的物理量,得到子弹进入小纸盒后的共同速度是_____________ 。
(3)压缩弹簧的弹性势能是_____________ 。
(4)所得结果应_____________ (填“>”“=”“<”)真实值,请列出三条理由:_______________________ 。
(1)需要直接测量的物理量有
(2)由所测定的物理量,得到子弹进入小纸盒后的共同速度是
(3)压缩弹簧的弹性势能是
(4)所得结果应
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【推荐3】某实验小组利用如图所示的实验装置,探究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,光滑水平桌面距地面高为,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为的小钢球接触(不栓接),弹簧处于原长时,将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧的作用下,小球从桌子边缘水平飞出,小球落到位于水平地面的复写纸上,从而在复写纸下方的白纸点留下痕迹。(已知重力加速度为)
(1)实验测得小球的落点到点的距离为d,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能与、d、、之间的关系式可表示为___________ ;
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上作出图像。( )
(3)由实验数据得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量之间的关系式可表示为___________ 。
(1)实验测得小球的落点到点的距离为d,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能与、d、、之间的关系式可表示为
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上作出图像。
弹簧压形变量 | 0.020 | 0.040 | 0.060 | 0.080 | 0.100 | 0.120 |
小球飞行水平距离 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2.4 | 2.6 | 3.0 |
(3)由实验数据得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量之间的关系式可表示为
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