1 . 某同学根据弹簧弹性势能的表达式(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)设计了如图所示的装置用来“探究做功与速度变化的关系”.将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、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连,用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,由静止释放.
(1)实验中,若A、O之间的距离x变为原来的2倍,则弹簧对滑块做的功为原来的_________ 倍;
(2)实验中,除了用米尺测量A、O之间的距离x,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t外,_______ (填“不需要”或“还需要”)测出B、C两点间距离s;
(3)实验中,若x与______ (填“”或“”)成正比,则说明弹簧对滑块做的功与其速度的平方的变化成正比.
(1)实验中,若A、O之间的距离x变为原来的2倍,则弹簧对滑块做的功为原来的
(2)实验中,除了用米尺测量A、O之间的距离x,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t外,
(3)实验中,若x与
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2 . 某兴趣小组用如图甲所示实验装置完成探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系后做拓展研究.请根据如下实验过程,完成相关实验内容:
(1)将轻质弹簧悬挂于铁架台,测得弹簧原长L0;
(2)在弹簧下端拴挂质量为m的钩码,待系统静止时,测得弹簧长度L;
(3)当地重力加速度为g,弹簧的劲度系数_________ (用m、g、、L表示);
(4)托起钩码使弹簧恢复原长,并由静止释放,测得弹簧拉伸的最大长度发现于是进一步探究弹簧两次伸长量和之间的关系;
(5)改变钩码个数,重复实验,得到多组、x数据,作出图象如图乙所示;
(6)由图乙可知_________ ,该小组换用不同弹簧进行同样实验,发现的值相同.
(7)通过分析,该小组得出了弹簧弹性势能的表达式:
①步骤(2)中,系统静止时,钩码受力平衡有_________ (用k、x0表示);
②步骤(4)中,根据机械能守恒定律,弹簧被拉伸到最长时弹性势能_________ (用m、g、x表示);
③结合步骤(6),劲度系数为k的弹簧伸长x时,对应的弹性势能_________ (用k、x表示)。
(1)将轻质弹簧悬挂于铁架台,测得弹簧原长L0;
(2)在弹簧下端拴挂质量为m的钩码,待系统静止时,测得弹簧长度L;
(3)当地重力加速度为g,弹簧的劲度系数
(4)托起钩码使弹簧恢复原长,并由静止释放,测得弹簧拉伸的最大长度发现于是进一步探究弹簧两次伸长量和之间的关系;
(5)改变钩码个数,重复实验,得到多组、x数据,作出图象如图乙所示;
(6)由图乙可知
(7)通过分析,该小组得出了弹簧弹性势能的表达式:
①步骤(2)中,系统静止时,钩码受力平衡有
②步骤(4)中,根据机械能守恒定律,弹簧被拉伸到最长时弹性势能
③结合步骤(6),劲度系数为k的弹簧伸长x时,对应的弹性势能
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2019-06-05更新
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342次组卷
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4卷引用:【市级联考】广东省广州市2019届高三4月综合测试(二模)物理试题
【市级联考】广东省广州市2019届高三4月综合测试(二模)物理试题2019年福建省厦门一中高三二检理综物理试题(已下线)《2020年新高考政策解读与配套资源》 专题14 探究弹力和弹簧伸长的关系 验证力的平等四边形定则-巅峰冲刺山东省2020年高考物理一轮考点扫描(已下线)《2021届高考物理二轮复习考点优化训练》: 力学常规实验
3 . A、B两同学用图甲所示实验装置探究轻弹簧的弹性势能与其压缩量的关系:轻弹簧放置在倾斜的长木板上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩不同的量,再由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧的压缩量与弹性势能的关系.
(1)实验步骤如下:
a.将木板左端抬高,平衡物块受到的摩擦力;
b.向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧的压缩量;
c.先接通打点计时器电源,再松手释放物块.
(2)实验时,A同学让弹簧的压缩量为△x,打点结果如图乙所示;B同学让弹簧的压缩量为2△x,打点结果如图丙所示,已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,物块质量为200g.
(3)结合纸带所给的数据可知:A同学实验时物块脱离弹簧时的速度大小为_______ m/s,对应弹簧压缩时的弹性势能为__________ J;B同学实验时物块脱离弹簧时的速度大小为__________ m/s,对应弹簧压缩时的弹性势能为_________ J.(结果均保留两位有效数字).
(4)对比A、B两位同学的实验结果可知:弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系为________ .
(1)实验步骤如下:
a.将木板左端抬高,平衡物块受到的摩擦力;
b.向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧的压缩量;
c.先接通打点计时器电源,再松手释放物块.
(2)实验时,A同学让弹簧的压缩量为△x,打点结果如图乙所示;B同学让弹簧的压缩量为2△x,打点结果如图丙所示,已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,物块质量为200g.
(3)结合纸带所给的数据可知:A同学实验时物块脱离弹簧时的速度大小为
(4)对比A、B两位同学的实验结果可知:弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系为
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4 . 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,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触。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。
(1)若测得某次实验小球的落点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和mg之间的关系式是____________ ;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
在坐标纸上做出x-s的图像____________ .并由图像得出:x与s的关系式是____________ 。
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图所示的改变:
①在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
②将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
③刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y.由此步骤得到弹簧的压缩量应该为____________ ;
(4)若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比____________ (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
(1)若测得某次实验小球的落点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和mg之间的关系式是
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
在坐标纸上做出x-s的图像
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图所示的改变:
①在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
②将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
③刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y.由此步骤得到弹簧的压缩量应该为
(4)若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比
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2019-05-19更新
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501次组卷
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3卷引用:福建省宁德市霞浦第一中学2019届高三上学期第三次月考物理试题
名校
5 . 某实验小组利用如图1所示的装置,对轻质弹簧的弹性势能进行探究.一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上,弹簧右端固定,左端与一小球接触但不拴接;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘.向右推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上,通过测量和计算,可得到弹簧被压缩后的弹性势能.
(1)为测得小球离开桌面时的动能Ek,已知重力加速度g,需要测量下列物理量中的_____________ (选填选项前的字母).
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量x
(2)用所选择的测量和已知量表示Ek,Ek=_____________ .
(3)如果忽略桌面摩擦阻力的影响,可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep.实验时,测得小球质量m=190.0g,桌面到地面的高度h=40.00cm.已知弹簧的劲度系数k=40N/m,本地重力加速度g=9.8m/s2.某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像,如图2所示.
在Ep–x2图像中,设图像的斜率为β,由图像可得Ep随x2变化的表达式为______________ .根据功与能的关系,弹性势能的表达式中可能包含x2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_____________ .通过寻找这个物理量与β间的数值关系,可得到弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_____________ .
(1)为测得小球离开桌面时的动能Ek,已知重力加速度g,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水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量x
(2)用所选择的测量和已知量表示Ek,Ek=
(3)如果忽略桌面摩擦阻力的影响,可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep.实验时,测得小球质量m=190.0g,桌面到地面的高度h=40.00cm.已知弹簧的劲度系数k=40N/m,本地重力加速度g=9.8m/s2.某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像,如图2所示.
在Ep–x2图像中,设图像的斜率为β,由图像可得Ep随x2变化的表达式为
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2019-05-10更新
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679次组卷
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4卷引用:【区级联考】北京市昌平区2019届高三第二次统练理综物理试题
【区级联考】北京市昌平区2019届高三第二次统练理综物理试题2019年安徽师大附中高考物理最后一卷(5月份)2019届安徽省师大附中高三下学期5月考前适应性检测理综物理试题(已下线)北京市2018-2020年高考各地物理模拟试题分类(13)——力学实验
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6 . 用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能.将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、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连.先用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A后由静止释放,由计时器的显示计算出遮光片从B到C所用的时间为t.
(1)滑块离开弹簧时速度大小的表达式为________ .
(2)若减小A、O之间的距离,时间t将________ (填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量________ .
A.弹簧原长
B.当地重力加速度
C.弹簧的压缩量AO的大小
D.滑块(含遮光片)的质量
(1)滑块离开弹簧时速度大小的表达式为
(2)若减小A、O之间的距离,时间t将
(3)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量
A.弹簧原长
B.当地重力加速度
C.弹簧的压缩量AO的大小
D.滑块(含遮光片)的质量
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2019-05-08更新
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415次组卷
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2卷引用:2019届天津市部分区高三下学期质量调查(二模)物理试题
名校
7 . 某实验小组在探究弹性势能与弹簧形变量的关系时:
(1)猜想弹性势能公式为,其中c为无单位常量,k、x分别为弹簧劲度系数、形变量,若该小组猜想正确,则由单位制可知n=______
(2)为验证猜想,该小组利用铁架台、刻度尺、弹簧、金属小球等装置进行如下实验:
A.竖直固定刻度尺和弹簧,测出弹簧原长
B.弹簧下端连接小球,测出小球静止时弹簧长度
C.将小球由弹簧原长处由静止释放,测出小球运动到最低点时弹簧长度
D.更换质量不同金属小球,重复以上步骤,并将数据记录在表格中
E.分析数据得出结论
①请利用猜想公式及相关字母(k、、、)写出由静止释放至最低点过程中,重力势能减少量的表达式为_________________ ;弹性势能的增加量的表达式为________________ ;常数c的表达式c=_________ .
(1)猜想弹性势能公式为,其中c为无单位常量,k、x分别为弹簧劲度系数、形变量,若该小组猜想正确,则由单位制可知n=
(2)为验证猜想,该小组利用铁架台、刻度尺、弹簧、金属小球等装置进行如下实验:
A.竖直固定刻度尺和弹簧,测出弹簧原长
B.弹簧下端连接小球,测出小球静止时弹簧长度
C.将小球由弹簧原长处由静止释放,测出小球运动到最低点时弹簧长度
D.更换质量不同金属小球,重复以上步骤,并将数据记录在表格中
E.分析数据得出结论
①请利用猜想公式及相关字母(k、、、)写出由静止释放至最低点过程中,重力势能减少量的表达式为
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8 . 某同学利用气垫导轨和数字计时器,探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系. 如图所示,气垫导轨上有很多小孔,气泵输入压缩空 气,从小孔中喷出,会使质量为 0.5kg 滑块 与导轨之间有一层薄的空气,使二者不接触 从而大大减小阻力.一端固定有轻弹簧的滑 块在导轨上滑行,当通过数字计时器时,遮 光片挡住光源,与光敏管相连的电子电路就会记录遮光时间△t.
(1)接通气泵,调节气垫导轨左端高度,轻推滑块,使其刚好能够匀速运动,说明气垫导轨已经水平:
(2)使用 10 分度游标卡尺测量滑块上遮光片宽度如图乙所示,读出其宽 d=_______ cm;
(3)压缩弹簧记录其压缩量;
(4)释放滑块,滑块离开弹簧后通过数字计时器,计时器显示时间△t;
(5)多次重复步骤(3)和(4),将数据记录到数据表格中,并计算出滑块相应的动能;
(6)由机械能守恒定律可知,滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能:
(7)表格中弹簧压缩量为 5.00cm 时,其动能为__________ J(结果要求三位有效数字);
(8)由表格中数据可知,弹簧的弹 性势能与其形变量的关系为______ .
(1)接通气泵,调节气垫导轨左端高度,轻推滑块,使其刚好能够匀速运动,说明气垫导轨已经水平:
(2)使用 10 分度游标卡尺测量滑块上遮光片宽度如图乙所示,读出其宽 d=
(3)压缩弹簧记录其压缩量;
(4)释放滑块,滑块离开弹簧后通过数字计时器,计时器显示时间△t;
(5)多次重复步骤(3)和(4),将数据记录到数据表格中,并计算出滑块相应的动能;
(6)由机械能守恒定律可知,滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能:
弹簧压缩量 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
滑块遮光时间 | 57.5 | 28.4 | 19.1 | 14.4 | 11.5 |
滑抉的动能() | 0.010 | 0.041 | 0.091 | 0.160 |
(7)表格中弹簧压缩量为 5.00cm 时,其动能为
(8)由表格中数据可知,弹簧的弹 性势能与其形变量的关系为
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9 . 如图所示.小王同学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v=________ ;小球未弹出前弹簧的弹性势能Ep=________ .(用m、d、t表示)
(3)该同学在实验中测出多组数据,并发现x与t成反比的关系,则弹簧弹性势能Ep与形变量x的关系式,正确的是________ .(选填字母代号即可)
A.Ep∝x B.Ep∝ C.Ep∝x2 D.Ep∝
(2)小球通过光电门的速度大小v=
(3)该同学在实验中测出多组数据,并发现x与t成反比的关系,则弹簧弹性势能Ep与形变量x的关系式,正确的是
A.Ep∝x B.Ep∝ C.Ep∝x2 D.Ep∝
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2019-04-28更新
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382次组卷
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3卷引用:山东省枣庄八中2018届高三上学期期中考试物理试题
名校
10 . 某物理兴趣小组的同学通过实验探究弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x之间的关系,其实验步骤如下:
A.用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的滑动摩擦力,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木板间的细线保持水平,缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数如图甲所示
B.如图乙所示,把木板固定在水平桌面上,将所研究的弹簧的一端固定在木板左端的竖直挡板上,O是弹簧处于自然长度时右端所在位置
C.用木块压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时由静止释放木块,木块向右运动的最大距离是s,用刻度尺测得x和s的值
D.改变x的大小,按步骤C要求继续实验,测得多组x、s的值,并求得对应的x2和EP的值如下表所示
回答下列问题:
(1)木块与木板之间的滑动摩擦力f=_____ N;
(2)上表中EP=_____ J;
(3)分析上表中的数据可以得出,弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x之间的关系是_________ 。
A. B. C. D.
A.用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的滑动摩擦力,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木板间的细线保持水平,缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数如图甲所示
B.如图乙所示,把木板固定在水平桌面上,将所研究的弹簧的一端固定在木板左端的竖直挡板上,O是弹簧处于自然长度时右端所在位置
C.用木块压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时由静止释放木块,木块向右运动的最大距离是s,用刻度尺测得x和s的值
D.改变x的大小,按步骤C要求继续实验,测得多组x、s的值,并求得对应的x2和EP的值如下表所示
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
x/×10-2m | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |
x2//×10-4m2 | 0.25 | 1.00 | 4.00 | 9.00 | 16.00 |
s/×10-2m | 5.03 | 20.02 | 80.10 | 180.16 | 320.10 |
EP/J | 0.14 | 0.56 | EP | 5.04 | 8.96 |
回答下列问题:
(1)木块与木板之间的滑动摩擦力f=
(2)上表中EP=
(3)分析上表中的数据可以得出,弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x之间的关系是
A. B. C. D.
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2019-04-27更新
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227次组卷
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2卷引用:2019届陕西省宝鸡市宝鸡中学高三下学期三模物理试题