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1 . 某同学用图甲示实验装置来研究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系,弹簧一端固定,另一端与一带有窄片的物块接触,让物块被不同压缩状态的弹簧弹射出去,沿光滑水平轨道滑行,途中经过一光电门,记下窄片通过光电门的时间。设重力加速度为g。(1)如图乙示,用游标卡尺测得窄片的宽度为________ mm。
(2)若物块质量为,弹簧此次弹射物块过程中释放的弹性势能为________ (用,,表示)。
(2)若物块质量为,弹簧此次弹射物块过程中释放的弹性势能为
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2 . 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)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)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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3 . 为了测定一根轻弹簧压缩至最短时能储存的弹性势能,如图所示,将弹簧固定在带有光滑凹槽的轨道一端,并将轨道固定在水平桌面的边缘上。用钢球将弹簧压缩至最短,然后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时:
(1)需要测定的物理量是___________ ;
A.弹簧的压缩量s B.钢球做平抛运动的水平位移x
C.钢球的质量m D.桌面距地面的高度h
(2)计算弹簧压缩至最短时弹性势能的表达式是Ep=___________ (用上问所填的符号表示,重力加速度为g)。
(1)需要测定的物理量是
A.弹簧的压缩量s B.钢球做平抛运动的水平位移x
C.钢球的质量m D.桌面距地面的高度h
(2)计算弹簧压缩至最短时弹性势能的表达式是Ep=
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4 . 某实验小组利用图甲所示实验装置,探究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系。
先用刻度尺测得水平桌面距地面的高度h;将轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,此时弹簧处于原长,然后将小球向左推,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,在复写纸下方的白纸上留下压痕点P,已知当地重力加速度为g。
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为L,由此可得小球释放前压缩弹簧的弹性势能__________ ;(用h、L、m、g表示)
(2)由于小球与桌面间存在摩擦,(1)中测得较其真实值__________ (选填“偏大”或“偏小”),为尽量减小的测量误差,固定轻弹簧时应让弹簧右端(自由端)位于__________ ;
(3)改变弹簧压缩量进行多次实验,测得数据如下表所示,请在答题卡上图乙坐标纸上作出图像__________ ;
(4)由图像得出x与L的关系式为__________ ;由实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为__________ 。
先用刻度尺测得水平桌面距地面的高度h;将轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,此时弹簧处于原长,然后将小球向左推,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,在复写纸下方的白纸上留下压痕点P,已知当地重力加速度为g。
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为L,由此可得小球释放前压缩弹簧的弹性势能
(2)由于小球与桌面间存在摩擦,(1)中测得较其真实值
(3)改变弹簧压缩量进行多次实验,测得数据如下表所示,请在答题卡上图乙坐标纸上作出图像
弹簧压缩量 | 0.020 | 0.040 | 0.060 | 0.080 | 0.100 | 0.120 |
小球飞行水平距离 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.4 | 2.6 | 3.0 |
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2023-08-27更新
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190次组卷
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2卷引用:山东省青岛市即墨区部分学校2022-2023学年高一下学期5月期中联考物理试题
5 . 某实验小组利用图甲的装置验证系统机械能守恒定律,已知弹簧的劲度系数为,原长为,钩码的质量为。已知弹簧的弹性势能表达式为,其中为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量,当地的重力加速度大小为g。
(1)要完成该实验,除了图甲中器材以外,还必需的器材是__________ 。
A.低压直流电源 B.刻度尺 C.秒表
(2)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,此时弹簧的长度为。接通打点计时器电源,从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图乙所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为(在误差允许范围内,认为释放钩码的同时打出点)。从打下点到打下点时间内,弹簧的弹性势能减少量为__________ 。
(3)实验小组中的小王同学利用计算F点对应的速度,但小组内另一位同学却认为钩码的运动并非匀加速运动,故此计算方法存在误差,计算值比真实值__________ (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)利用计算机软件对实验数据进行处理,得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度的关系如图丙所示。由图丙可知,随着增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,可能原因是__________ 。
(1)要完成该实验,除了图甲中器材以外,还必需的器材是
A.低压直流电源 B.刻度尺 C.秒表
(2)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,此时弹簧的长度为。接通打点计时器电源,从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图乙所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为(在误差允许范围内,认为释放钩码的同时打出点)。从打下点到打下点时间内,弹簧的弹性势能减少量为
(3)实验小组中的小王同学利用计算F点对应的速度,但小组内另一位同学却认为钩码的运动并非匀加速运动,故此计算方法存在误差,计算值比真实值
(4)利用计算机软件对实验数据进行处理,得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度的关系如图丙所示。由图丙可知,随着增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,可能原因是
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6 . 某同学利用如图1所示的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.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与小球抛出时的动能相等。已知重力加速度大小为g。为求得,至少需要测量下列物理量中的__________ (填正确答案序号)
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
E.弹簧原长
(2)用所选取的测量量和已知量表示,得______ 。
(3)图2中的直线是实验测量得到的图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,图线的斜率会__________ (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,图线的斜率会__________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图中给出的直线关系和的表达式可知,与的__________ 次方成正比。
(4)对上述全过程,请根据动能定理、重力做功与重力势能的关系和弹簧弹力做功与弹性势能的关系,证明在该过程中系统机械能守恒_________________ 。
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与小球抛出时的动能相等。已知重力加速度大小为g。为求得,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
E.弹簧原长
(2)用所选取的测量量和已知量表示,得
(3)图2中的直线是实验测量得到的图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,图线的斜率会
(4)对上述全过程,请根据动能定理、重力做功与重力势能的关系和弹簧弹力做功与弹性势能的关系,证明在该过程中系统机械能守恒
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7 . 在“探究弹簧弹性势能的表达式”的实验中,把一轻质弹簧一端固定好,然后用力缓慢拉伸弹簧,使其形变量达到,如图甲所示,为进一步探究拉力F做的功W的大小,某同学采取下列做法:
(2)那么,拉力在整个过程中做的功可以表示为:________ (填写方程式);
(3)以弹力F为纵轴,形变量x为横轴,作图像如图乙所示,发现(2)题中的表达式的结果恰好等于图线与________ (选填“横轴”或“纵轴”)所围的面积即弹簧弹性势能的表达式可以写作:________ .(已知弹簧的劲度系数为k)。
(1)把弹簧拉伸的过程分成很多小段,它们的长度分别是、、,在各个小段上,拉力可看成不变,它们分别是、、;
(2)那么,拉力在整个过程中做的功可以表示为:
(3)以弹力F为纵轴,形变量x为横轴,作图像如图乙所示,发现(2)题中的表达式的结果恰好等于图线与
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2023-05-31更新
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241次组卷
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3卷引用:贵州省贵阳市三新改革联盟校2022-2023学年高一下学期5月联考物理试题
贵州省贵阳市三新改革联盟校2022-2023学年高一下学期5月联考物理试题上海市实验学校2022-2023学年高一下学期期末物理试题(已下线)专题14 实验-【好题汇编】备战2023-2024学年高一物理下学期期末真题分类汇编(上海专用)
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8 . 如图所示。某科技小组利用自己设计的弹簧弹射器探究“弹簧弹性势能与形变量关系”,弹射器水平放置,弹簧被压缩x后释放,将质量为m、直径为d的小球弹射出去。测出小球通过光电门的时间为t。请回答下列问题:
(1)为减少实验误差,弹射器出口端距离光电门应该________ (选填“近些”或“远些”)。
(2)小球通过光电门的速度大小________ (用m、d、t表示),小球弹出过程中弹簧的弹性势能________ (选填“增大”或“减小”)。
(3)弹簧的压缩量x________ (选填“越大”或“越小”),小球通过光电门的时间越长。
(1)为减少实验误差,弹射器出口端距离光电门应该
(2)小球通过光电门的速度大小
(3)弹簧的压缩量x
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2023-05-20更新
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187次组卷
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4卷引用:云南省红河州建水实验中学2022-2023学年高一下学期4月月考物理试题
名校
9 . 某同学设计了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的实验方案。
(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,然后向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放。
(2)为了减小小球与桌面间的摩擦,在桌面上涂抹了润滑油,这样可认为弹簧被压缩后具有的弹性势能与小球抛出时的动能相等。之后将小球置于弹簧右端开始实验,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。
(3)某次测量时,该同学测出桌面的高度为,小球被弹簧弹出后落地点到桌沿的水平距离为,则小球平抛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弹性势能的大小为:________ 。
(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,然后向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放。
(2)为了减小小球与桌面间的摩擦,在桌面上涂抹了润滑油,这样可认为弹簧被压缩后具有的弹性势能与小球抛出时的动能相等。之后将小球置于弹簧右端开始实验,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。
(3)某次测量时,该同学测出桌面的高度为,小球被弹簧弹出后落地点到桌沿的水平距离为,则小球平抛离开桌面时的速度大小为:
A.秒表 B.打点计时器 C.天平
用测量的物理量表示出弹簧弹性势能的大小为:
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2023-05-06更新
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257次组卷
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3卷引用:广西玉林市博白县中学2022-2023学年高一下学期4月段考物理试题
10 . (1)如图所示,小球套在光滑细杆上,两条相同弹性橡皮绳一端分别系在挡板A、B上的拉力传感器上,另一端系在小球的两侧。L表示两传感器间的距离,F表示两传感器的示数,实验数据如下表:(小球的尺寸远小于L)。由表中数据可知:橡皮绳的原长为____________ cm,橡皮绳的劲度系数为____________ N/m。
(2)某同学利用该装置进一步探究橡皮绳的弹性势能与形变量的关系。该同学主要步骤如下:a、使两拉力传感器相距,固定A、B挡板。b、移动小球使某传感器示数为零,由静止释放小球。c、读出小球经过速度传感器时的速度值。d、分别把两拉力传感器间距改为、,重复上述过程。则:
Ⅰ.为了便于数据分析,该同学把速度传感器应安装在________________________ 的位置。
Ⅱ.速度传感器三次示数分别为3.58m/s、1.79m/s、0.89m/s可知弹性橡皮绳的弹性势能与形变量的关系为____________ (填“” “”“” ”或“其他”)。
F(N) | 0.50 | 1.50 | 2.50 | 3.50 | 4.50 |
L(cm) | 32.00 | 36.00 | 40.00 | 44.00 | 48.00 |
Ⅰ.为了便于数据分析,该同学把速度传感器应安装在
Ⅱ.速度传感器三次示数分别为3.58m/s、1.79m/s、0.89m/s可知弹性橡皮绳的弹性势能与形变量的关系为
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