2012·河北石家庄·一模
1 . 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,光滑水平桌面距地面高为h,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于原长。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,已知重力加速度为g。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/4/15/1575228417277952/1575228461449216/STEM/f080cc54-3cd8-4c04-8ab1-f35e1336b90f.png?resizew=455)
(1) 某次实验测得小球的落点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、mg之间的关系式为____________________ ;
(2) 改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-s图象;
(3) 由图象得出x与s的关系式为_______________ ;由实验得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的关系式为______________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/4/15/1575228417277952/1575228461449216/STEM/f080cc54-3cd8-4c04-8ab1-f35e1336b90f.png?resizew=455)
(1) 某次实验测得小球的落点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、mg之间的关系式为
(2) 改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-s图象;
弹簧压缩量x/m | 0.010 | 0.015 | 0.020 | 0.025 | 0.030 | 0.035 |
小球飞行水平距离s/m | 2.0 | 3.0 | 4.1 | 5.9 | 6.0 | 7.0 |
(3) 由图象得出x与s的关系式为
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名校
2 . 某实验小组研究木块与某粗糙木板间的摩擦因数,步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/15/80cabb04-8f77-433e-a9c1-0c2fbe1d45f0.png?resizew=378)
(1)如图甲,在该木板上放置一木块,木块与一水平弹簧左端相连,弹簧右端连接在位置固定的传感器上.传感器与木板未接触.传感器可以测出弹簧拉力F和对应的木块位移大小x,数据(F,x)可以通过电脑实时同步保存并自动画出F-x图象.
(2)调节装置使F、x均为0.然后缓慢向左拉动木板.得到多组数据(F,x),木块与木板相对滑动后,控制木板立即静止,整个过程弹簧始终在弹性限度内.电脑中得到如图乙F-x图象.其中Fm、xm为记录数据F、x中的最大值.已知木块质量为m,重力加速度取g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.用图象中获得的数据和已知量表示下列物理量.
①整个过程中弹簧弹性势能最大值为_____ ;
②摩擦力对木块所做的功为____ :
③木块与粗糙板间摩擦因数=______ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/15/80cabb04-8f77-433e-a9c1-0c2fbe1d45f0.png?resizew=378)
(1)如图甲,在该木板上放置一木块,木块与一水平弹簧左端相连,弹簧右端连接在位置固定的传感器上.传感器与木板未接触.传感器可以测出弹簧拉力F和对应的木块位移大小x,数据(F,x)可以通过电脑实时同步保存并自动画出F-x图象.
(2)调节装置使F、x均为0.然后缓慢向左拉动木板.得到多组数据(F,x),木块与木板相对滑动后,控制木板立即静止,整个过程弹簧始终在弹性限度内.电脑中得到如图乙F-x图象.其中Fm、xm为记录数据F、x中的最大值.已知木块质量为m,重力加速度取g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.用图象中获得的数据和已知量表示下列物理量.
①整个过程中弹簧弹性势能最大值为
②摩擦力对木块所做的功为
③木块与粗糙板间摩擦因数=
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2018-04-18更新
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425次组卷
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4卷引用:河北唐山市2018届高三第二次模拟考试理科综合物理试题
3 . 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,已知弹簧的劲度系数为50.0N/m.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/7/2371969382301696/2372217560735744/STEM/73dbaabb-6d6e-46e8-a513-4890def7cca5.png?resizew=408)
(1)将弹簧固定于气垫导轨左侧。如图(a)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______________ .
(2)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;称放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度
释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为______________________ .
(3)重复(2)中的操作,得到
与
的关系如图(b)。由图可知,
与
成___________ 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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/7/2371969382301696/2372217560735744/STEM/73dbaabb-6d6e-46e8-a513-4890def7cca5.png?resizew=408)
(1)将弹簧固定于气垫导轨左侧。如图(a)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
(2)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;称放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(3)重复(2)中的操作,得到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
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4 . 某课外兴趣小组为了测量木块与木板间的动摩擦因数,设计了如图所示的实验装置并进行了如下实验.将一轻质弹簧的一端固定在木板上,木板竖直放置,如图甲所示,弹簧自然伸长时弹簧的另一端位于A点.将木块紧靠弹簧推至B点后由静止释放,木块脱离弹簧后上升的最高点为C(图中未画出).将木板改为水平放置,如图乙所示.仍用该木块紧靠弹簧推至同一点B后由静止释放,木块脱离弹簧后滑行一段距离停于D点(图中未画出).
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/16/f9190389-4de0-4f07-818e-3a748d6eeaa9.png?resizew=260)
(1)为测得木块与木板间动摩擦因数,实验过程中应测量下列哪些物理量_____
A.木块质量m
B.木板竖直放置时A点到C点的距离H1
C.木板竖直放置时B点到C点的距离H2
D.木板水平放置时A点到D点的距离L1
E.木板水平放置时B点到D点的距离L2
(2)木块与木板间动摩擦因数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0719844e0261af3b625d9673e5926.png)
___________ (用(1)问中测量的物理量对应的字母表示).
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/16/f9190389-4de0-4f07-818e-3a748d6eeaa9.png?resizew=260)
(1)为测得木块与木板间动摩擦因数,实验过程中应测量下列哪些物理量
A.木块质量m
B.木板竖直放置时A点到C点的距离H1
C.木板竖直放置时B点到C点的距离H2
D.木板水平放置时A点到D点的距离L1
E.木板水平放置时B点到D点的距离L2
(2)木块与木板间动摩擦因数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0719844e0261af3b625d9673e5926.png)
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2019-11-18更新
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195次组卷
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4卷引用:2020届四川省攀枝花市高三上学期第一次统考物理试题
5 . 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.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/14/2031775760449536/2033817766043648/STEM/5274b064-aaba-4cbb-9535-9b83b8fd34d0.png?resizew=230)
(1)小刚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=________ .
(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. Ep=k C. Ep=kx2 D. Ep=k
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/14/2031775760449536/2033817766043648/STEM/5274b064-aaba-4cbb-9535-9b83b8fd34d0.png?resizew=230)
(1)小刚球离开桌面时的速度大小为v=
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:
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 |
A.Ep=kx B. Ep=k C. Ep=kx2 D. Ep=k
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6 . 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。
![](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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/808426112792e9a80a06f611b60827a4.png)
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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
7 . 为了探究轻质弹簧的弹性势能,某同学设计了如图实验装置:一轻质弹簧左端固定在气垫导轨上,右端自由.弹簧右侧有一个滑块,滑块上固定一挡光片.滑块右侧固定的光电计时器可以记录挡光片通过光电门的时间.实验过程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/31/4514495f-8064-4895-9150-042be210b3dd.png?resizew=347)
(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x和t,发现压缩量x越大,时间t_______ (选填“越大”、“越小”或“不变”)
(4)为了进一步确定x和t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____________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/31/4514495f-8064-4895-9150-042be210b3dd.png?resizew=347)
(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x和t,发现压缩量x越大,时间t
(4)为了进一步确定x和t的关系,以x为纵坐标,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/808426112792e9a80a06f611b60827a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a5136238a1ce6b20579b3e4fe11f460.png)
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2018-06-05更新
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325次组卷
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3卷引用:重庆市第一中学、合肥八中、石家庄市第一中学2018届高三下学期高考模拟考试理科综合物理试题
重庆市第一中学、合肥八中、石家庄市第一中学2018届高三下学期高考模拟考试理科综合物理试题(已下线)2018年高考题及模拟题汇编 专题18 力学实验重庆市2023-2024学年高三上学期11月月考物理试题
8 . 用如图甲所示的装置测量弹簧的弹性势能.将处于自然状态的一根弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B处安装一个光电门,计时器(图中未画出)与光电门相连.用带有遮光条的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放,光电门遮光条的宽度为d,并记录的遮光时间为∆t.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/7/1dac4d1d-a064-4961-96e0-0d8551e48347.png?resizew=393)
(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则宽度为_________ mm;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/7/a5921d3d-3166-4146-9e5f-f636aaf0ac2a.png?resizew=152)
(2)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_______ (用题目中的物理量表示);
(3)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量_______ .
A.弹簧原长l0
B.当地重力加速度g
C.滑块(含遮光条)的质量m
D.A、O之间的距离x
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/7/1dac4d1d-a064-4961-96e0-0d8551e48347.png?resizew=393)
(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则宽度为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/7/a5921d3d-3166-4146-9e5f-f636aaf0ac2a.png?resizew=152)
(2)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是
(3)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量
A.弹簧原长l0
B.当地重力加速度g
C.滑块(含遮光条)的质量m
D.A、O之间的距离x
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9 . 某探究小组在气垫导轨上研究弹簧弹性势能与形变量之间的关系,如图所示,在导轨的左端固定一挡板,在滑块的左端固定一个轻质弹簧,把气垫导轨调节水平以后,先缓慢向左移动滑块压缩弹簧,在刻度尺上测出弹簧的压缩量l再把滑块由静止释放,弹簧离开挡板后,测出遮光条通过光电门的时间
.改变弹簧的压缩量,重复上面的实验.已知滑块和遮光条的总质量为m,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能Ep.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/9/2157024517324800/2159388767633408/STEM/00838c68-a710-4c65-9be3-9900901d7222.png?resizew=389)
(1)该实验还需要测量的物理量是______________________ ;
(2)该小组计算弹性势能的表达式是Ep=______________________ ;
(3)在多次测量后,该小组画出了Ep-
、Ep-l、Ep-l2的函数关系图象,发现只有Ep-l2的关系是一条过原点的直线,由此得出弹簧弹性势能与形变量的关系是___________ .
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/251ee0bd9b3f845a96ba657ba5df8ffe.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/9/2157024517324800/2159388767633408/STEM/00838c68-a710-4c65-9be3-9900901d7222.png?resizew=389)
(1)该实验还需要测量的物理量是
(2)该小组计算弹性势能的表达式是Ep=
(3)在多次测量后,该小组画出了Ep-
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/372a03ade8b4b9e5cea6c9ef96329572.png)
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10 . 由于空间站处于完全失重状态,不能利用天平等仪器测量质量,为此某同学为空间站设计了如图甲所示的实验装置,用来测量小球质量图中弹簧固定在挡板上,轨道B处装有光电门,可以测量出小球经过光电门的时间.该同学设计的主要实验步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/23/2146953462431744/2151885533519873/STEM/cc68193b-f8cf-4bd1-8dc7-66a4d0cea204.png?resizew=363)
①用游标卡尺测量小球的直径d
②将弹簧固定在挡板上
③小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x
④由静止释放小球,测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t,计算出小球离开弹簧的速度v
⑤改变弹簧的压缩量,重复步骤③、④多次
⑥分析数据,得出小球的质量
该同学在光滑地面上进行了上述实验,请回答下列问题:
(1)步骤①中游标卡尺示数情况如图乙所示,小球的直径d=___________ cm;
(2)某一次步骤③中测得弹簧的压缩量为1cm,对应步骤④中测得小球通过光电门的时间为7.50ms,则此次小球离开弹簧的速度v=___________ m/s;
(3)根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图丙中画出了v-x图象已知实验所用弹簧的弹性势能Ep与弹簧形变量x2之间的关系如图丁所示,实验测得小球的质量为___________ kg.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/23/2146953462431744/2151885533519873/STEM/cc68193b-f8cf-4bd1-8dc7-66a4d0cea204.png?resizew=363)
①用游标卡尺测量小球的直径d
②将弹簧固定在挡板上
③小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x
④由静止释放小球,测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t,计算出小球离开弹簧的速度v
⑤改变弹簧的压缩量,重复步骤③、④多次
⑥分析数据,得出小球的质量
该同学在光滑地面上进行了上述实验,请回答下列问题:
(1)步骤①中游标卡尺示数情况如图乙所示,小球的直径d=
(2)某一次步骤③中测得弹簧的压缩量为1cm,对应步骤④中测得小球通过光电门的时间为7.50ms,则此次小球离开弹簧的速度v=
(3)根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图丙中画出了v-x图象已知实验所用弹簧的弹性势能Ep与弹簧形变量x2之间的关系如图丁所示,实验测得小球的质量为
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2019-03-02更新
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179次组卷
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2卷引用:【校级联考】陕西省西安市蓝田县2019届高三第一次模拟考试理科综合物理试题