1 . 某实验小组利用如图甲所示的实验装置,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,弹簧处于原长时,将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧弹力的作用下,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P点留下痕迹.(已知重力加速度为g)
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为l,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、l、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,请在图乙坐标纸上作出x-l图象______ .
(3)由图象得出x与l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________ .
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为l,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、l、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,请在图乙坐标纸上作出x-l图象
弹簧压缩量x/m | 0.020 | 0.040 | 0.060 | 0.080 | 0.100 | 0.120 |
小球飞行水平距离l/m | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.4 | 2.6 | 3.0 |
(3)由图象得出x与l的关系式为
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2 . 某同学利用弹簧和小物块探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系,把弹簧放在带有刻度的水平桌面上,将弹簧的左端固定在桌面的“0”刻度处,弹簧的右端带有指针,弹簧处于自由状态时指针指示值为16.00cm,在0~16cm范围内桌面光滑.该同学进行如下操作:
(1)将物块靠近弹簧右端并缓慢压缩,当指针在如图1所示位置时,弹簧的长度为_____ cm.记下弹簧的压缩量△x,由静止释放物块,物块离开弹簧后,在桌面上滑行一段距离s停下,记下s值.
(2)改变弹簧的压缩量△x,重复以上操作,得到多组数据如表所示.
根据表格中的数据,请在图2坐标纸中做出s﹣△x2图象_______ .由此得到弹性势能Ep与△x2成_____ 关系.
(1)将物块靠近弹簧右端并缓慢压缩,当指针在如图1所示位置时,弹簧的长度为
(2)改变弹簧的压缩量△x,重复以上操作,得到多组数据如表所示.
根据表格中的数据,请在图2坐标纸中做出s﹣△x2图象
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名校
3 . 光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球。现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。
(1)还需要的器材是:_________ 、_________ 。
(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量,进而转化为对_________ 和_______ 的直接测量;
(3)为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系,除以上器材外,还准备了两个劲度系数不相同的轻弹簧。先保持弹簧的劲度系数不变,研究弹性势能与形变量的关系;再保持形变量不变,研究弹性势能与劲度系数的关系。这种研究问题的实验方法称为_____________ 。
(1)还需要的器材是:
(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量,进而转化为对
(3)为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系,除以上器材外,还准备了两个劲度系数不相同的轻弹簧。先保持弹簧的劲度系数不变,研究弹性势能与形变量的关系;再保持形变量不变,研究弹性势能与劲度系数的关系。这种研究问题的实验方法称为
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2017-10-10更新
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200次组卷
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4卷引用:河北省“名校联盟”(五校联考)2018届高三上学期教学质量监测物理试题(一)
4 . 某同学利用弹簧和小物块探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系,把弹簧放在带有刻度的水平桌面上,将弹簧的左端固定在桌面的“0”刻度处,弹簧的右端带有指针,弹簧处于自由状态时指针指示值为16.00cm,只有在0~16cm范围内桌面光滑。该同学进行如下操作:
(1)将物块靠近弹簧右端并缓慢压缩,当指针在如图甲所示位置时,弹簧的长度为_____________ cm,记下弹簧的压缩量,由静止释放物块,物块离开弹簧后,在粗糙桌面上滑行一段距离s停下,记下s的值;
(2)改变弹簧的压缩量,重复以上操作,得到多组数据,并在图乙的坐标纸上描点,请根据描出的点,做出图像___________ ;
(3)根据做出的图像,能否得到弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系?______ 回答“能”或“不能”)。
(1)将物块靠近弹簧右端并缓慢压缩,当指针在如图甲所示位置时,弹簧的长度为
(2)改变弹簧的压缩量,重复以上操作,得到多组数据,并在图乙的坐标纸上描点,请根据描出的点,做出图像
(3)根据做出的图像,能否得到弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系?
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名校
5 . 在“探究弹性势能与弹簧形变量的关系”的实验中,各实验小组所用轻质弹簧规格相同,小球质量不同。
(1)某小组用游标卡尺测量小球直径如图所示,则小球直径D=________ cm。
(2)实验小组将轻质弹簧套在水平光滑细杆上,细杆两端固定在竖直固定的挡板上。小球与弹簧相连,在弹簧的自然长度位置两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的是光敏电阻阻值R随时间t的变化关系。某时刻把小球拉离平衡位置(小球所受合力为零的位置)后由静止释放,小球在平衡位置的两侧做往复运动,所得R-t图线如图乙所示。若小球的质量为m,则小球在做往复运动的过程中,弹簧的最大弹性势能表达式为________ (用图中和题中所给的字母表示,小球在运动中空气阻力不计)。
(3)实验小组在实验的过程中不断改变小球释放的位置,测量出每次弹簧的最大形变量x(均在弹簧弹性限度内),计算出小球在平衡位置时的速度v,做出v-x的图线如图丙所示。由图像可得出弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系是__________ (定性描述)。实验中发现不同实验小组做出的v-x图线的斜率不同,原因是_____________________ 。
(1)某小组用游标卡尺测量小球直径如图所示,则小球直径D=
(2)实验小组将轻质弹簧套在水平光滑细杆上,细杆两端固定在竖直固定的挡板上。小球与弹簧相连,在弹簧的自然长度位置两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的是光敏电阻阻值R随时间t的变化关系。某时刻把小球拉离平衡位置(小球所受合力为零的位置)后由静止释放,小球在平衡位置的两侧做往复运动,所得R-t图线如图乙所示。若小球的质量为m,则小球在做往复运动的过程中,弹簧的最大弹性势能表达式为
(3)实验小组在实验的过程中不断改变小球释放的位置,测量出每次弹簧的最大形变量x(均在弹簧弹性限度内),计算出小球在平衡位置时的速度v,做出v-x的图线如图丙所示。由图像可得出弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系是
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2017-05-21更新
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338次组卷
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5卷引用:2017届山东省威海市高三第二次高考模拟考试理科综合物理试卷
名校
6 . 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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265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
7 . 某组同学为了探究弹簧的弹性势能与弹簧缩短的长度之间的关系,做了如下实验。将轻弹簧左端固定在墙上,在水平地面上放一滑块,在滑块上刻下一个箭头,在水平地面上沿弹簧轴线方向固定一刻度尺(如图所示)。弹簧无形变时与弹簧右端接触(不栓连)的滑块上的箭头指在刻度为x0=20.00cm处,向左推滑块,使箭头指在刻度为x1处,然后由静止释放滑块,滑块停止运动后箭头指在刻度为x2处,改变x1记下对应的x2,获得多组(x1,x2)如下表所示。表格中x、Ep分别为释放滑块时弹簧缩短的长度和弹簧的弹性势能(弹簧没有发生形变时,其弹性势能为0)。已知滑块与地面间动摩擦因数处处为=0.5,滑块的质量m=0.2kg,实验中没有超过弹簧的弹性限度,请将表格填写完整。
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | |
x1(cm) | 18.00 | 16.00 | 14.00 | 12.00 | 10.00 |
x2(cm) | 22.00 | 32.00 | 50.00 | 76.00 | 110.00 |
x(cm) | |||||
Ep(J) | |||||
实验结论 |
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名校
8 . 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连,弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等,已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的_____ (填正确答案标号).
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量△x
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=____ .
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等,已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量△x
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=
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2017-02-07更新
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334次组卷
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5卷引用:2016届陕西省西安市大唐补习学校高三第四次月考物理卷
2012高三·贵州·专题练习
9 . 如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球平抛运动初速度,还可以用来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系.
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________ 和________ ,然后由公式________ 求出k的平均值.
(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧右端压到________ (填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的________ 和________ ,再由公式________ 求出初速度的平均值.
(3)由于弹簧缩短时弹性势能Ep的大小等于弹出的小球的初动能.因此用该装置可验证弹簧弹性势能Ep与弹簧缩短量x之间的关系是否满足Ep∝x2,主要步骤如下,请排出合理顺序________ .
A.改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出x2、x3…并求出对应小球初速度v2、v3
B.调好装置,用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线,使弹簧缩短到某一位置,用刻度尺读出弹簧缩短量x1,并将小球轻推至管内弹簧端点处
C.突然释放细线,弹出的球平抛运动到复写纸上,留下痕迹,测出相关距离,求出小球初速度v1
D.分析数据,比较几次v2与x2之间的关系,可得结论
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的
(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧右端压到
(3)由于弹簧缩短时弹性势能Ep的大小等于弹出的小球的初动能.因此用该装置可验证弹簧弹性势能Ep与弹簧缩短量x之间的关系是否满足Ep∝x2,主要步骤如下,请排出合理顺序
A.改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出x2、x3…并求出对应小球初速度v2、v3
B.调好装置,用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线,使弹簧缩短到某一位置,用刻度尺读出弹簧缩短量x1,并将小球轻推至管内弹簧端点处
C.突然释放细线,弹出的球平抛运动到复写纸上,留下痕迹,测出相关距离,求出小球初速度v1
D.分析数据,比较几次v2与x2之间的关系,可得结论
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10 . 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数,弹簧左端固定在挡板上,带有遮光条的小物块将弹簧压缩至C处,释放后物块与弹簧分离后通过P处光电计时器的光电门,小物块通过光电门P后停在水平面上某点B。已知当地重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,其读数d=___ cm;
(2)为了测量动摩擦因数,需要测量的物理量及其符号是__ ,动摩擦因数μ=__ (用测量的量表示);
(3)改变弹簧压缩位置,释放木块进行多次测量后,为了减小实验误差,可采用图象法即通过画出较合理的图象来处理实验数据,你认为应该建立的坐标系为:纵坐标用物理量____ 表示,横坐标用物理量_____ 表示;
(4)若已经测得物块与水平面间的动摩擦因数为μ,物块质量为m,重力加速度为g,只需再测出另一物理量即可测出弹簧的弹性势能,写出其物理量及其符号____ ,写出弹性势能的表达式___ 。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,其读数d=
(2)为了测量动摩擦因数,需要测量的物理量及其符号是
(3)改变弹簧压缩位置,释放木块进行多次测量后,为了减小实验误差,可采用图象法即通过画出较合理的图象来处理实验数据,你认为应该建立的坐标系为:纵坐标用物理量
(4)若已经测得物块与水平面间的动摩擦因数为μ,物块质量为m,重力加速度为g,只需再测出另一物理量即可测出弹簧的弹性势能,写出其物理量及其符号
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