1 . 为探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系,某同学设计了如下图(a)所示的实验装置,弹簧左端固定,弹簧自由伸长时右端恰好在O点,现用一质量为m,直径为d的小球压缩弹簧,小球沿直线被弹簧弹开后通过与球心等高的光电门,忽略一切摩擦,某次实验时将弹簧压缩x后,释放小球,测得小球通过光电门的时间为t.
(1)图(b)所示为用游标卡尺测量小球直径时的图像,则小球直径为_______ mm;
(2)小球通过光电门的速度为_________ (用题干中物理量的符号表示);
(3)弹簧压缩x时具有的弹性势能为___________ (用题干中物理量的符号表示);
(1)图(b)所示为用游标卡尺测量小球直径时的图像,则小球直径为
(2)小球通过光电门的速度为
(3)弹簧压缩x时具有的弹性势能为
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2 . 某兴趣小组想通过实验探究弹簧的弹性势能与形变量的关系.
(1)如图甲所示,将轻质弹簧一端固定于天花板,在弹簧另一端的挂钩上依次增加钩码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由表中数据可知该弹簧的劲度系数k=_______ N/m(当地重力加速度g=9.80m/s2,结果保留两位有效数字).
(2)取下弹簧(去掉挂钩,不影响弹簧的劲度系数),将其一端固定于光滑水平高台,如图乙所示,现用一小球将弹簧压缩一定程度后由静止释放,小球离开高台后在空中做平抛运动落到水平地面上,用、x分别表示弹簧的压缩量和小球平抛过程的水平位移.
①释放小球的过程中,弹簧的弹性势能转化为________________ .
②重复(2)中的操作,得到与x的关系如图丙所示.由图结合上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的_______________ 成正比.
(1)如图甲所示,将轻质弹簧一端固定于天花板,在弹簧另一端的挂钩上依次增加钩码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由表中数据可知该弹簧的劲度系数k=
钩码质量/g | 60 | 120 | 180 |
弹簧长度/cm | 7.65 | 9.61 | 11.57 |
(2)取下弹簧(去掉挂钩,不影响弹簧的劲度系数),将其一端固定于光滑水平高台,如图乙所示,现用一小球将弹簧压缩一定程度后由静止释放,小球离开高台后在空中做平抛运动落到水平地面上,用、x分别表示弹簧的压缩量和小球平抛过程的水平位移.
①释放小球的过程中,弹簧的弹性势能转化为
②重复(2)中的操作,得到与x的关系如图丙所示.由图结合上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的
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2018-05-23更新
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152次组卷
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2卷引用:四川省2018届高三全国Ⅲ卷冲刺演练(一)理综物理试题
名校
3 . 某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能Ep与弹簧伸长量之间的关系,实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d,如图乙所示测量值d=________ mm;
(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端;在立柱上固定一指针,标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置,并测出此时弹簧长度x0;
(3)测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为g,则此弹簧的劲度系数k=_____ ;
(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门组记下遮光条经过的时间,则此时重锤下落的速度为________ ,弹簧此时的弹性势能为_____________ (均用题目所给字母符号表示);
(5)换上不同质量的重锤,重复步骤3、4,计算出相关结果,并验证弹性势能EP与弹簧伸长量之间的关系.
(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d,如图乙所示测量值d=
(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端;在立柱上固定一指针,标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置,并测出此时弹簧长度x0;
(3)测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为g,则此弹簧的劲度系数k=
(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门组记下遮光条经过的时间,则此时重锤下落的速度为
(5)换上不同质量的重锤,重复步骤3、4,计算出相关结果,并验证弹性势能EP与弹簧伸长量之间的关系.
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2017-04-28更新
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267次组卷
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10卷引用:山东省枣庄市十六中2017届高三4月份阶段性自测物理试题
4 . 某班物理小组计划用一台具有摄像功能的数码相机来研究弹簧做功的规律。该小组设计的装置如图甲所示,光滑水平桌面离地高度为H =0.8m,轻质弹簧左端固定于竖直挡板上,挡板到桌面右端的距离恰好等于弹簧的原长。
实验时将一质量为m=200g的小滑块(可视为质点)置于被压缩弹簧的右端,释放后小滑块在弹力的作用下向右运动,并离开桌面做平抛运动(不计空气阻力),用数码相机将滑块运动过程拍成视频,改变滑块的释放位置再拍,获得多个视频,每个视频都是由相同时间间隔的照片连贯而成,通过电脑将这些照片按时间顺序制作成频闪照片(如图乙所示),筛选出5张频闪照片,用刻度尺测得照片中的桌面离地高度h=50.0mm,再测出5张照片中的x和s,记录到下表中。取重力加速度g=10m/s2。
(1)分析图乙中滑块的位置分布规律,可知该相机每秒能拍摄______ 张照片。
(2)根据表中数据在答题卡相应坐标图(如图丙)中画出s—x图像_______ 。
(3)若测得s—x图像的斜率为k,则弹簧对滑块的功W可以表示成_____
A. B. C. D.
实验时将一质量为m=200g的小滑块(可视为质点)置于被压缩弹簧的右端,释放后小滑块在弹力的作用下向右运动,并离开桌面做平抛运动(不计空气阻力),用数码相机将滑块运动过程拍成视频,改变滑块的释放位置再拍,获得多个视频,每个视频都是由相同时间间隔的照片连贯而成,通过电脑将这些照片按时间顺序制作成频闪照片(如图乙所示),筛选出5张频闪照片,用刻度尺测得照片中的桌面离地高度h=50.0mm,再测出5张照片中的x和s,记录到下表中。取重力加速度g=10m/s2。
频闪照片序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
x/mm | 4.0 | 8.0 | 12.0 | 16.0 | 18.0 |
s/mm | 32.0 | 64.2 | 95.9 | 128.6 | 143.3 |
(1)分析图乙中滑块的位置分布规律,可知该相机每秒能拍摄
(2)根据表中数据在答题卡相应坐标图(如图丙)中画出s—x图像
(3)若测得s—x图像的斜率为k,则弹簧对滑块的功W可以表示成
A. B. C. D.
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2016-12-08更新
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266次组卷
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4卷引用:2016届湖南省岳阳市高三教学质量检测二模理综物理试卷
2016届湖南省岳阳市高三教学质量检测二模理综物理试卷(已下线)《2021届高考备考物理二轮专题特训》: 力学基础实验与创新实验(已下线)《2021年高考物理二轮复习讲练测》专题18 力学实验及创新【讲】2023一线高考(新教材)二轮物理(山东专版)第 21课时 力学实验与创新
名校
5 . 一个同学要研究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为S.
则小钢球离开桌面时的速度大小为v=______ ,弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep=________
则小钢球离开桌面时的速度大小为v=
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名校
6 . 一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s。
(1)小钢球离开桌面时的速度大小为v0=_______ ,弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep=________ 。
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
由实验数据,可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为__________ (式中k为比例系数)。
A.Ep=kx B. C.Ep=kx2 D.
(1)小钢球离开桌面时的速度大小为v0=
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
弹簧的压缩量x(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小钢球飞行的水平距离s(m) | 2.01 | 3.00 | 4.01 | 4.96 | 6.01 | 7.00 |
由实验数据,可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为
A.Ep=kx B. C.Ep=kx2 D.
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2017-12-20更新
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273次组卷
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2卷引用:宁夏石嘴山市第三中学2018届高三12月月考物理试题
2020·山东·模拟预测
7 . 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______ 。
(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==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
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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8 . 某同学要探究一个弹簧压缩一定长度时具有的弹性势能大小,实验室提供了一个弹簧测力计、刻度尺、物块、方木板.实验步骤如下:
①将物块放在水平木板上,弹簧测力计左端固定在水平桌面上,另一端勾住物块,如图所示;
②水平拖动木板,读出弹簧秤测力计示数F;
③如图所示,固定木板,将弹簧左端固定在木板上,弹簧自由伸长到O点,用物块压缩弹簧到A点,无初速释放滑物块,物块停在木板上的B点,记录此位置.
(1)为测量此次弹簧压缩时储存的弹性势能,需要用刻度尺测出_______ (填写物理量及符号).
(2)弹簧具有的弹性势能EP=____________ (用所测物理量的符号表示)
(3)在步骤②中若这位同学加速拉动木板对实验结果__________ (填“有”或“无”)影响.
①将物块放在水平木板上,弹簧测力计左端固定在水平桌面上,另一端勾住物块,如图所示;
②水平拖动木板,读出弹簧秤测力计示数F;
③如图所示,固定木板,将弹簧左端固定在木板上,弹簧自由伸长到O点,用物块压缩弹簧到A点,无初速释放滑物块,物块停在木板上的B点,记录此位置.
(1)为测量此次弹簧压缩时储存的弹性势能,需要用刻度尺测出
(2)弹簧具有的弹性势能EP=
(3)在步骤②中若这位同学加速拉动木板对实验结果
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9 . 学习了《机械能守恒定律》之后,某研究性学习小组自行设计了“探究弹簧的弹性势能与形变量的关系”实验。他们的方法如下:
(1)如甲图所示,在轻弹簧上端固定一只力传感器,然后固定在铁架台上,当用手向下拉伸弹簧时,弹簧的弹力可从传感器读出。用刻度尺测量弹簧原长和伸长后的长度,从而确定伸长量。测量数据如表格所示:
(2)以x为横坐标,F为纵坐标,请你在图乙的坐标纸上描绘出弹力与伸长量关系的图线____ 。并由图线求得该弹簧的劲度系数=________ (保留两位有效数字)。
(3)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图丙所示。调整导轨水平,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的时间近似相等。
(4)用天平秤出滑块的质量m=300g。
(5)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,弹簧的弹性势能全部转化为________________ 。
(6)多次重复(5)中的操作,在弹簧弹性限度内得到v与x的数据整理如下表所示:
(7)结合上面测出的劲度系数和滑块质量m,可得到的表达式:_____________ 。
(8)由上述实验可得的结论:___________ 。
(1)如甲图所示,在轻弹簧上端固定一只力传感器,然后固定在铁架台上,当用手向下拉伸弹簧时,弹簧的弹力可从传感器读出。用刻度尺测量弹簧原长和伸长后的长度,从而确定伸长量。测量数据如表格所示:
伸长量x/10-2 m | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 | 10.00 |
弹力F/N | 1.60 | 3.19 | 4.75 | 6.38 | 8.02 |
(3)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图丙所示。调整导轨水平,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的时间近似相等。
(4)用天平秤出滑块的质量m=300g。
(5)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,弹簧的弹性势能全部转化为
(6)多次重复(5)中的操作,在弹簧弹性限度内得到v与x的数据整理如下表所示:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | |
1.00 | 4.00 | 9.00 | 16.00 | 25.00 | 36.00 | |
0.161 | 0.320 | 0.479 | 0.648 | 0.800 | 0.954 | |
0.026 | 0.103 | 0.230 | 0.420 | 0.6400 | 0.910 | |
0.0039 | 0.0155 | 0.0346 | 0.0630 | 0.0960 | 0.1365 |
(8)由上述实验可得的结论:
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10 . (1)如图甲所示为游标卡尺,测量深度应使用___ (选填图中字母),从图中的示数可读出深度为____ mm;
(2)某同学用如图乙所示装置探究弹簧弹性势能与形变量的关系,弹簧的左端固定在气垫导轨上,遮光片的宽度为d,滑块和遮光板的质量为m.用滑块压缩弹簧,放手后滑块向右运动,用x表示弹簧的压缩量,t表示遮光片通过光电门的时间;
① 实验前需要调整气垫导轨水平,其目的是___ ;
② 向右轻推滑块,滑块自由滑动通过右则光电门的时间小于通过左侧光电门的时间,则应将气垫导轨___ (选填“左”或“右”)端适当垫高,使其水平;
③ 若弹簧的弹性势能为(k为比例系数),利用实验数据以x为纵轴,要使所画图象为一直线,则应以t_ 次幂为横轴.
(2)某同学用如图乙所示装置探究弹簧弹性势能与形变量的关系,弹簧的左端固定在气垫导轨上,遮光片的宽度为d,滑块和遮光板的质量为m.用滑块压缩弹簧,放手后滑块向右运动,用x表示弹簧的压缩量,t表示遮光片通过光电门的时间;
① 实验前需要调整气垫导轨水平,其目的是
② 向右轻推滑块,滑块自由滑动通过右则光电门的时间小于通过左侧光电门的时间,则应将气垫导轨
③ 若弹簧的弹性势能为(k为比例系数),利用实验数据以x为纵轴,要使所画图象为一直线,则应以t
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