2020·山东·模拟预测
1 . 某物理兴趣小组利用如图所示装置进行探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系实验。图中光滑水平平台距水平地面高h=1.25m,平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为m的小球与弹簧另一端接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x后,由静止释放小球,小球从平台边缘水平飞出,落在地面上,用刻度尺测出小球的水平飞行距离s,并用传感器(图中未画出)测量出小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t。多做几次实验后,记录的数据如下表所示。
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移s=______ x,与______ 无关;
(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系式为Ep=______ (用m、h、x和重力加速度g表示);
(3)某同学按物体平抛运动规律计算出小球在空中的飞行时间t=
=
s=0.5s=500ms,对比表中数据,发现测量值t均偏大,经检查,实验操作及测量无误,且空气阻力可以忽略,造成以上偏差的原因是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/1/2583777589780480/2587694189797376/STEM/c5cec1cf-b1d5-4e83-a109-57ad143d004a.png?resizew=215)
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移s=
(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系式为Ep=
(3)某同学按物体平抛运动规律计算出小球在空中的飞行时间t=
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1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
x/m | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
s/m | 0.51 | 0.99 | 1.50 | 1.98 | 2.50 |
t/ms | 505.3 | 505.1 | 504.8 | 504.9 | 505.2 |
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2 . 用图甲所示装置测量轻弹簧的劲度系数和弹性势能。将弹簧左端通过压力传感器固定在水平气垫导轨左端的挡板上,弹簧自然伸长时,其右端在O点;在O点右侧B、C两位置分别安装光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用刻度尺测量出B、C两位置间的距离l,再用带有遮光条的滑块压缩弹簧到某位置A,并标记该位置,物块与弹簧不拴接,此时压力传感器的示数为F;然后由静止释放滑块,计时器显示遮光片从B到C所用的时间为t,最后用刻度尺测量出A、O两点间的距离x。请回答下面问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/5/2586319857737728/2586447708774400/STEM/6f032f8f-f517-496f-8928-a21164281310.png?resizew=633)
(1)弹簧的劲度系数为_______________ ;
(2)滑块离开弹簧时速度大小的表达式为________________ ;
(3)要测出弹簧被压缩到A点时的弹性势能Ep,还需要测量_________________ ;
A.弹簧原长 B.当地重力加速度 C.滑块(含遮光片)的质量
(4)改变O、A间的距离x,多次实验得出x与
关系图像如图乙,说明Ep与_________ 成正比。
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(1)弹簧的劲度系数为
(2)滑块离开弹簧时速度大小的表达式为
(3)要测出弹簧被压缩到A点时的弹性势能Ep,还需要测量
A.弹簧原长 B.当地重力加速度 C.滑块(含遮光片)的质量
(4)改变O、A间的距离x,多次实验得出x与
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2020-11-05更新
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192次组卷
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2卷引用:2021届山东省青岛市高三上学期9月调研质量检测物理试题
3 . 某同学设计如图所示的实验装置来探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系,弹射器固定放置在水平桌面上,右端与桌面平滑连接。弹簧被压缩△l后释放,将质量为m的小球弹射出去,小球离开桌面后做平抛运动,测出小球平抛运动的水平位移为x,竖直位移为h。请回答下列问题:(重力加速度为g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/17/2529852213272576/2529990347726848/STEM/580c0f64-a704-439d-932f-d0fa44f8d300.png?resizew=223)
(1)为了减小实验误差,弹射器的内壁和桌面应尽可能光滑,同时弹射器出口端距离桌子右边缘应该______ (填“近些”或“远些”)。
(2)小球做平抛运动的初速度v0=______ ,小球被释放前弹簧的弹性势能EP=______ (用m、g、x、h表示)。
(3)在实验中测出多组数据,并发现x与△l成正比,则关于弹簧弹性势能EP与形变量△l的关系式,正确的是______ 。(填正确的字母标号)
A.EP∝△l B.EP∝
C.EP∝(△l)2 D.EP∝
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(1)为了减小实验误差,弹射器的内壁和桌面应尽可能光滑,同时弹射器出口端距离桌子右边缘应该
(2)小球做平抛运动的初速度v0=
(3)在实验中测出多组数据,并发现x与△l成正比,则关于弹簧弹性势能EP与形变量△l的关系式,正确的是
A.EP∝△l B.EP∝
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2020-08-17更新
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316次组卷
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4卷引用:2021届重庆市高三上学期第一次预测性考试物理试题
名校
4 . 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(a)所示,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,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,g取9.8 m/s2,由数据算得劲度系数k=______ N/m(结果保留两位有效数字)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/24/2491439725731840/2491784113324032/STEM/5e8ac55a-7e61-4de9-aa5c-e0fc893ef80f.png?resizew=732)
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)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______ 。
(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图(c),由图可知,v与x成正比关系。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(a)所示,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,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,g取9.8 m/s2,由数据算得劲度系数k=
砝码质量/g | 50 | 100 | 150 |
弹簧长度/cm | 8.62 | 7.63 | 6.66 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/24/2491439725731840/2491784113324032/STEM/5e8ac55a-7e61-4de9-aa5c-e0fc893ef80f.png?resizew=732)
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)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
(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图(c),由图可知,v与x成正比关系。由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的
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2020-06-24更新
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266次组卷
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2卷引用:2020届江苏省扬州市扬州中学高三下学期六月模拟物理试题
5 . 某物理兴趣小组利用如图所示装置进行“探究弹簧弹性势能与弹簧形变量关系”的实验。图中光滑水平平台距水平地面h=1.25m,平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为m的小球与弹簧另一端接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量 x后,由静止释放小球,小球从平台边缘水平飞出,落在地面上,用刻度尺测出小球水平飞行距离S;并用传感器(图中未画出)测量出小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t。多做几次实验后,记录表如下表所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/9/2459132736159744/2459233470898176/STEM/56ae38ca-190f-40f0-ab67-908b6c2e3a21.png?resizew=212)
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移 S=___ x,与_______ 无关;
(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能EP与弹簧形变量x的关系式为EP=______ (用m、h、x和重力加速度g表示);
(3)某同学按物体平抛运动规律计算了小球在空中的飞行时间:
,由表中数据可知,发现测量值t均偏大。经检查,实验操作及测量无误,且空气阻力可以忽略,造成以上偏差的原因是__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/9/2459132736159744/2459233470898176/STEM/56ae38ca-190f-40f0-ab67-908b6c2e3a21.png?resizew=212)
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移 S=
(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能EP与弹簧形变量x的关系式为EP=
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
x/m | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
S/m | 0.51 | 0.99 | 1.50 | 1.98 | 2.50 |
t/ms | 505.3 | 505.1 | 504.8 | 504.9 | 505.2 |
(3)某同学按物体平抛运动规律计算了小球在空中的飞行时间:
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2020-05-09更新
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299次组卷
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3卷引用:2020届山东省烟台市高三下学期高考诊断性测试(一模)物理试题
名校
6 . 某同学查阅资料得知弹簧弹性势能的表达式为
(其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量),他想通过下图所示的实验装置加以验证。有一轻质弹簧水平放置在气垫导轨上,左端固定,弹簧处于原长时另一端在O点处,右端紧靠滑块,但不连接。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/1/2453410922676224/2453896050130944/STEM/3e118529-6b4f-4545-8b76-e55c2ac0c795.png?resizew=322)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/1/2453410922676224/2453896050130944/STEM/7f028789-4b51-4012-8aa8-cd8b2d9557c9.png?resizew=349)
(1)其探究步骤如下:
①按图1所示安装好实验装置;
②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d,其示数如图2所示,则d=____ mm;
③打开气源,将滑块放在导轨上,调节气垫导轨使之水平;
④滑块压缩弹簧至位置A(记下此时弹簧的压缩量x1)后由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间 t1=8×10-3s,则滑块离开弹簧时的速度v1=_____ m/s(结果保留两位有效数字);
⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小,v1取平均值;
⑥改变A点的位置,重复上面的实验,分别得到多组 x、v的值;
(2)如果弹性势能的表达式为
,摩擦阻力不计,则物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是______________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70a034c92f8bf3527f40a11ac3ea3a47.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/1/2453410922676224/2453896050130944/STEM/3e118529-6b4f-4545-8b76-e55c2ac0c795.png?resizew=322)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/1/2453410922676224/2453896050130944/STEM/7f028789-4b51-4012-8aa8-cd8b2d9557c9.png?resizew=349)
(1)其探究步骤如下:
①按图1所示安装好实验装置;
②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d,其示数如图2所示,则d=
③打开气源,将滑块放在导轨上,调节气垫导轨使之水平;
④滑块压缩弹簧至位置A(记下此时弹簧的压缩量x1)后由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间 t1=8×10-3s,则滑块离开弹簧时的速度v1=
⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小,v1取平均值;
⑥改变A点的位置,重复上面的实验,分别得到多组 x、v的值;
(2)如果弹性势能的表达式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70a034c92f8bf3527f40a11ac3ea3a47.png)
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2020-05-02更新
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345次组卷
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4卷引用:2020届江西省高三新课程教学质量监测理综物理试题
名校
7 . 某同学在研究性学习中用如图甲所示的装置测量弹簧压缩到某程度时的弹性势能,探究步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/2/2432599661461504/2432805689049088/STEM/103e2309-1ade-4659-94b6-808f829c6517.png?resizew=491)
①用游标卡尺测量出小车上遮光条的宽度d;
②用装有砝码的小车把弹簧的右端压缩到某一位置P,并记下这一位置,同时测量出小车到光电门的距离为x;
③释放小车,测出小车上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时小车的速度v=______ ,并记录小车及里面砝码的总质量m;
④增减小车里的砝码,________ ,重复③的操作,得出一系列小车的质量m与它通过光电门时的速度v;
⑤根据上述测得的数值算出对应的
,并作出 v2-
图像如图乙所示。
(1)将实验步骤补充完整;
(2)由于小车与水平桌面之间存在摩擦,导致图像没过原点,这对于弹性势能的求解________ (填“有”或“无”)影响;
(3)由图像可知弹簧被压缩到位置P时具有的弹性势能大小为________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/2/2432599661461504/2432805689049088/STEM/103e2309-1ade-4659-94b6-808f829c6517.png?resizew=491)
①用游标卡尺测量出小车上遮光条的宽度d;
②用装有砝码的小车把弹簧的右端压缩到某一位置P,并记下这一位置,同时测量出小车到光电门的距离为x;
③释放小车,测出小车上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时小车的速度v=
④增减小车里的砝码,
⑤根据上述测得的数值算出对应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46a60e77043cfa243c212f9e340c5f46.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46a60e77043cfa243c212f9e340c5f46.png)
(1)将实验步骤补充完整;
(2)由于小车与水平桌面之间存在摩擦,导致图像没过原点,这对于弹性势能的求解
(3)由图像可知弹簧被压缩到位置P时具有的弹性势能大小为
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8 . 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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/16/2420926928297984/2422397119037440/STEM/fcce9489-071a-4c30-ba9c-6a4b45fff57c.png?resizew=217)
(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?_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6a3d29b15d91f1a49ae0c4bbf78a77.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/16/2420926928297984/2422397119037440/STEM/fcce9489-071a-4c30-ba9c-6a4b45fff57c.png?resizew=217)
(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?
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9 . 某同学猜想:弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比、与其形变量
的二次方成正比,即
;其中b为与弹簧劲度系数成正比例的常数。该同学设计以下实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图所示,在水平桌面上放置一个气垫导轨,将弹簧一端固定于气垫导轨左侧。调整导轨使滑块能在导轨上自由匀速滑动。将光电门固定在离弹簧右侧原长点稍远的位置。推动滑块压缩弹簧一段合适的距离后,由静止释放滑块。滑块离开弹簧后运动通过光电门。通过测量和计算研究上述猜想。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/6/2413556705656832/2413618141372416/STEM/7b664ad2-1d11-44f2-81e8-f1a463f23169.png?resizew=252)
实验中进行以下测量:
A.测得滑块的质量m;
B.测得滑块上遮光片的宽度d;
C.测得弹簧的原长
;
D.推动滑块压缩弹簧后,测得弹簧长度L;
E.释放滑块后,读出滑块遮光片通过光电门的时间t;
F.重复上述操作,得到若干组实验数据,分析数据并得出结论。
回答下列问题。(前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b表示)
(1)滑块离开弹簧后的动能为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0bdbbd1321f26a7149b23340c164f09.png)
________ 。
(2)由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能
与滑块弹出时的动能
相等。若关于弹簧弹性势能的猜想正确,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fdfdb31b370e540faef3af61c39702f.png)
________ 。
(3)用图像处理实验数据并分析结论,得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是________________ 。(只填写一条)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/6/2413556705656832/2413618141372416/STEM/ebe371ea-380e-4296-8ebe-a8dee424d5cb.png?resizew=146)
(4)若换用劲度系数更大的弹簧做实验,图像斜率将________ 。(选填“不变”“变大”或“变小”)
(5)若实验中测得的一组数据:
,
,
,
,
。由此计算比例常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ccd4162c7d09f970cb77cadacdbe521.png)
________ N/m。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7fe371c09c66cdbb70c36fc76691318.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce635d25b411e985c0a1c8f3da21e87e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/6/2413556705656832/2413618141372416/STEM/7b664ad2-1d11-44f2-81e8-f1a463f23169.png?resizew=252)
实验中进行以下测量:
A.测得滑块的质量m;
B.测得滑块上遮光片的宽度d;
C.测得弹簧的原长
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/164932c352061abf01e7e3513b08229d.png)
D.推动滑块压缩弹簧后,测得弹簧长度L;
E.释放滑块后,读出滑块遮光片通过光电门的时间t;
F.重复上述操作,得到若干组实验数据,分析数据并得出结论。
回答下列问题。(前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b表示)
(1)滑块离开弹簧后的动能为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0bdbbd1321f26a7149b23340c164f09.png)
(2)由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6a3d29b15d91f1a49ae0c4bbf78a77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef1c7229e345be3a4857b91d27126c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fdfdb31b370e540faef3af61c39702f.png)
(3)用图像处理实验数据并分析结论,得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/6/2413556705656832/2413618141372416/STEM/ebe371ea-380e-4296-8ebe-a8dee424d5cb.png?resizew=146)
(4)若换用劲度系数更大的弹簧做实验,图像斜率将
(5)若实验中测得的一组数据:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adcd1c68f305317ee4600cc2948bee0c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b26e5b83e14c89c8b2567ba72ec7ae45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd5e1539831dbf24f7902ef68cda9b8d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3ae88852951579533e0eabec72d2758.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7a2a1034772f1619e14ef67b74e582d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ccd4162c7d09f970cb77cadacdbe521.png)
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2020-03-06更新
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275次组卷
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3卷引用:2020年普通高等学校招生全国统一考试物理样卷(十一)
名校
10 . 某研究性学习小组的同学设计实验探究轻质弹簧的相关特性。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/3/2411784859484160/2412272465879040/STEM/be23aedf-12ad-4d86-a626-d81e51b94b14.png?resizew=452)
(1)如图甲所示,将轻质弹簧上端固定于铁架台上,在弹簧下端依次增加钩码的个数,测量出弹簧相应的长度(在弹性限度内),部分数据已填入表格中,由这些数据可得该弹簧的劲度系数k=_______ N/m。(重力加速度g取10m/s2)
(2)如图乙所示,将此轻质弹簧一端固定在水平木板左端的挡板上,另一端紧靠(不粘连)一质量为m、带有挡光片的小滑块,将弹簧压缩到位置P后由静止释放。当光电门到P点的距离x时(x大于弹簧压缩量),测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为
,已知挡光片的宽度为d,则小滑块到达光电门时的动能表达式为Ek=____ 。只改变光电门的位置,测出多组数据(每次小滑块都能通过光电门),并作出Ek-x图像如图丙所示。已知该图线斜率的绝对值为k,纵轴截距为b,则可知小滑块与木板间的动摩擦因数为_______ ,释放小滑块时弹簧的弹性势能为________ 。(均用题给物理量字母表示)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/3/2411784859484160/2412272465879040/STEM/be23aedf-12ad-4d86-a626-d81e51b94b14.png?resizew=452)
(1)如图甲所示,将轻质弹簧上端固定于铁架台上,在弹簧下端依次增加钩码的个数,测量出弹簧相应的长度(在弹性限度内),部分数据已填入表格中,由这些数据可得该弹簧的劲度系数k=
钩码质量(g) | 0 | 50 | 100 | 150 |
弹簧长度(cm) | 6.50 | 8.50 | 10.50 | 12.50 |
(2)如图乙所示,将此轻质弹簧一端固定在水平木板左端的挡板上,另一端紧靠(不粘连)一质量为m、带有挡光片的小滑块,将弹簧压缩到位置P后由静止释放。当光电门到P点的距离x时(x大于弹簧压缩量),测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为
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2020-03-04更新
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520次组卷
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4卷引用:2020届辽宁省营口高中高三下学期3月考理综物理试题
2020届辽宁省营口高中高三下学期3月考理综物理试题(已下线)2020届广东省深圳中学高三下学期理综合物理试题(六)(已下线)2021年广东省新高考适应性测试-题型专练2022年新教材高考一轮复习精品资料 第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系