名校
1 . 某同学准备利用如图所示的装置探究劲度系数较大的轻质弹簧T的弹性势能与其压缩量之间的关系。图中B为一固定在桌面、带有刻度的平直光滑导轨,小盒C用轻绳悬挂于O点,弹簧T左端固定,用小球A沿导轨B向左挤压弹簧,释放后球A弹出,射入一较重的小盒C中与小盒C一起向右摆动,摆动的最大角度可以被准确测出,球A射入盒C后两者的重心重合,重心距悬点O的距离为。试问:
(1)欲完成此探究实验,该同学在实验过程中除了要测量最大摆角和重心距悬点O的距离L外,还需要测量哪些物理量?写出这些物理量及其字母代号_______ ;
(2)通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能,写出其计算表达式___________ 无需书写推导过程;
(3)下面是本实验中的几个步骤:按实验装置安装好器材;用刻度尺测定C的重心到悬点O的距离L;反复调节盒C的位置,使其运动轨迹平面与光滑轨道在同一平面内,且盒C静止,开口正对导轨末端,A、C两者重心同高;用球A压缩弹簧,使其重心处于轨道的某一刻度线上,记录此时的读数;释放A球,让它射入盒C中,一起与C摆动到最大高度;记录最大摆角;处理数据,得出结论在上述步骤中还缺少哪些主要步骤?请你写出来___________ ;
(4)该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒C并与C一起运动以外,还应注意些什么_____________ ?
(1)欲完成此探究实验,该同学在实验过程中除了要测量最大摆角和重心距悬点O的距离L外,还需要测量哪些物理量?写出这些物理量及其字母代号
(2)通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能,写出其计算表达式
(3)下面是本实验中的几个步骤:按实验装置安装好器材;用刻度尺测定C的重心到悬点O的距离L;反复调节盒C的位置,使其运动轨迹平面与光滑轨道在同一平面内,且盒C静止,开口正对导轨末端,A、C两者重心同高;用球A压缩弹簧,使其重心处于轨道的某一刻度线上,记录此时的读数;释放A球,让它射入盒C中,一起与C摆动到最大高度;记录最大摆角;处理数据,得出结论在上述步骤中还缺少哪些主要步骤?请你写出来
(4)该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒C并与C一起运动以外,还应注意些什么
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2019-03-29更新
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1294次组卷
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7卷引用:【全国百强校】河北衡水中学2019届高三高考模拟物理试题
【全国百强校】河北衡水中学2019届高三高考模拟物理试题2019届河北省衡水中学高考物理模拟试题(十二)2020届安徽省定远县高三停课不停学线上测试物理试题(八)(已下线)2021年高考物理【热点·重点·难点】专练-热点19.力学实验2022届安徽省滁州市定远县育才学校高三下学期期中理综物理试题(已下线)押题精选10 力学创新实验-2022年高考物理108所名校押题精选(已下线)专题53验证物理规律和测量物理量实验-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练
2019高三下·全国·专题练习
2 . 某学习小组欲利用气垫导轨做“弹簧劲度系数一定时探究弹簧弹性势能与弹簧形变长度的关系”实验,实验装置如图1所示。主要实验步骤如下:
a.轻弹簧左端固定在导轨左端,右端紧靠质量m=0.4 kg的滑块,但不拴接。
b.用游标卡尺测量固定在滑块上遮光条的宽度d,其示数如图2所示,则d=___________ mm。
c.打开气源,滑块放在导轨上,反复调节气垫导轨,推动滑块,依次通过两个光电门,直至___________ ,说明气垫导轨已经调至水平了。
d.向左推滑块使弹簧压缩x1=1.00 cm,然后释放滑块,记下遮光条通过光电门1的遮光时间t1=8.4×10–3 s,则滑块离开弹簧时的速度v1=___________ m/s。(结果保留两位有效数字)
e.多次改变弹簧的压缩长度x,重复实验,分别记录遮光时间t,获得多组实验数据和对应的处理数据如下表,请在表格中填写对应的弹性势能Ep。
请你在图3中建立合适的坐标并画出能直观反映出弹性势能Ep与弹簧形变长度x关系的图线___________ 。根据图线得出结论:___________ 。
a.轻弹簧左端固定在导轨左端,右端紧靠质量m=0.4 kg的滑块,但不拴接。
b.用游标卡尺测量固定在滑块上遮光条的宽度d,其示数如图2所示,则d=
c.打开气源,滑块放在导轨上,反复调节气垫导轨,推动滑块,依次通过两个光电门,直至
d.向左推滑块使弹簧压缩x1=1.00 cm,然后释放滑块,记下遮光条通过光电门1的遮光时间t1=8.4×10–3 s,则滑块离开弹簧时的速度v1=
e.多次改变弹簧的压缩长度x,重复实验,分别记录遮光时间t,获得多组实验数据和对应的处理数据如下表,请在表格中填写对应的弹性势能Ep。
x/cm | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 |
t/ms | 8.40 | 4.19 | 2.79 | 2.09 | 1.69 | 1.39 |
m/J | 0.05 | 0.20 | 0.45 | 0.81 | 1.24 | 1.83 |
Ep/J |
请你在图3中建立合适的坐标并画出能直观反映出弹性势能Ep与弹簧形变长度x关系的图线
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3 . 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.
(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___________ .
(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
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4 . 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:
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.
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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186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
名校
5 . 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图1所示,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一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.
(1) 实验中涉及下列操作步骤:
① 松手释放物块;
② 接通打点计时器电源;
③ 木板一端抬高以平衡摩擦;
④ 向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量.
上述步骤正确的操作顺序是________ (填序号).
(2) 甲同学实际打点结果如图2所示,观察纸带,判断测量值比真实值________ (选填“偏小”或“偏大”).
(3) 乙同学实际打点结果如图3所示.打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,小车质量为200 g,结合纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为____ m/s,相应的弹簧的弹性势能为________ J.(结果均保留两位有效数字)
(1) 实验中涉及下列操作步骤:
① 松手释放物块;
② 接通打点计时器电源;
③ 木板一端抬高以平衡摩擦;
④ 向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量.
上述步骤正确的操作顺序是
(2) 甲同学实际打点结果如图2所示,观察纸带,判断测量值比真实值
(3) 乙同学实际打点结果如图3所示.打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,小车质量为200 g,结合纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为
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2019-02-16更新
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800次组卷
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8卷引用:【市级联考】无锡市2019届高三上学期期末考试物理试题
【市级联考】无锡市2019届高三上学期期末考试物理试题【市级联考】江苏省无锡市2019届高三第一次模拟考试 物理试题【全国百强校】安徽省六安市第一中学2019届高三下学期模拟考试理综物理试题2020届安徽省安庆七中高三下学期高考仿真模拟冲刺卷(一)物理试题(已下线)《2020年高考真题和模拟题物理分项汇编》专题18 力学实验(已下线)《2020年高考物理母题题源解密》专题17 力学实验2021年高考热点复习专练 考点16实验:探究动能定理验证机械能守恒定律2023红对勾 一轮复习 第五单元 实验五 探究动能定理
6 . 某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系
①如图23(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k= N/m。(g取9.80m/s2)
②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图23(b)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 。
③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,弹簧的弹性势能转化为 。
④重复③中操作,得到v与x的关系如图23(c),由图可知,v与x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。
①如图23(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k= N/m。(g取9.80m/s2)
砝码质量(g) | 50 | 100 | 150 |
弹簧长度(cm) | 8.62 | 7.63 | 6.66 |
③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,弹簧的弹性势能转化为 。
④重复③中操作,得到v与x的关系如图23(c),由图可知,v与x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。
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2019-01-30更新
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3948次组卷
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15卷引用:2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(广东卷)
2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(广东卷)(已下线)2015届河北省正定中学高三上学期第三次月考物理试卷2016届河北省衡水中学高三五调物理卷辽宁师大附中2018届高三上学期期中考试物理试题云南省华宁一中2018届高三复习第四次质量检测物理试题【全国校级联考】云南省建水县2018届高三四校联考卷(四) 物理试题备战2019年高三一轮单元试卷 第六单元 机械能 B卷(已下线)2019高考备考二轮复习精品资料-专题4 功能关系在力学中的应用(教学案)2020届河北省衡水中学高三上学期五调考试物理试题2021届福建省龙岩市连城县一中高三上学期第二次月考物理试题2021届广东省东莞市光明中学高三上学期期中物理试题贵州省遵义航天高级中学2016-2017学年高一下学期第三次月考物理试题云南省大理州体育中学2017-2018学年下学期六月份考试 高一物理试题(已下线)广西柳州铁第一中学2018-2019学年高一下学期期中测试物理试题《2020-2021学年高一物理针对训练(人教版必修2)》7.9 实验:验证机械能守恒定律
真题
名校
7 . 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(a)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).
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.
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= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.
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2019-01-30更新
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4427次组卷
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45卷引用:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(新课标Ⅱ)
2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(新课标Ⅱ)(已下线)2013—2014重庆名校联盟2014届高三第一次联合考试理综物理试卷(已下线)2014届浙江省瑞安中学高三上期中考试物理试卷(已下线)2015届河北唐山市第一中学高三上学期期中考试物理试卷2016届湖南株洲二中高三上期月考(期中)物理卷2016届广东江门台山市华侨中学高三统测物理卷2016届陕西黄陵中学高三上学期期末考试(第四次月考)物理试题2016届广东省茂名市高州二中高三月考物理卷(12月份)2016届广东江门台山市华侨中学高三第二次统测物理卷(10月份)2016届陕西省西安市黄陵中学高三第四次月考物理卷2017届重庆一中高三12月月考物理试卷2017届江西省上高二中高三上学期第五次月考物理试卷黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三10月阶段考试物理试题福建省东山第二中学2018届高三上学期期中考试物理试题陕西省西安市经开区西安中学2017届高三上学期1月月考物理试题四川省雅安市雅安中学2018届高三下学期第一次月考理科综合物理试题2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷 物理(十)【全国百强校】陕西省西安中学2017届高三上学期第五次月考物理试题备战2019年高三一轮单元试卷 第六单元 机械能 B卷2019年高考一轮复习专题测试(人教版功和能)物理试题(已下线)【优教学】第二章 相互作用 实验二陕西省榆林市第二中学2019-2020学年高三上学期第四次模拟考试物理试题2020届云南省丽江市宁蒗县一中高三上学期期末考试物理试题2020届宁夏银川唐徕回民中学高三下学期第一次模拟考试理综物理试题2020届宁夏中卫市高三下学期第三次模拟考试理综物理试题(已下线)《能量和动量》检测题—2021届高中物理(新高考)一轮考评特训检测衡水中学2020届高考一轮专题复习:第5章 能量与动量2021届江西省宜春市上高二中高三上学期第四次月考理综物理试题2021届山东省济南市莱芜一中高三上学期12月检测物理试题2021届湖南省株洲市攸县第三中学高三上学期11月物理试题(已下线)2012-2013学年吉林省龙井市三中高一下学期期末考试物理卷2015-2016学年重庆第十一中学高一下期中特优班物理试卷河南省林州一中分校(林虑中学)2017-2018学年高一下学期5月调研考试物理试题【全国百强校】河南省林州市第一中学2017-2018学年高一5月月考物理试题(火箭班)【全国百强校】湖北省宜昌市第一中学2017-2018学年高一下学期期末考试物理试题(已下线)2021届江苏省新高考适应性考试——题型专练(已下线)2021年普通高等学校招生全国统一考试物理临考热身卷(课标全国卷)(七)四川省成都七中2015-2016学年高一下学期期末物理试题2023 红对勾 一轮复习 第二单元 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系(已下线)第22讲 实验:验证机械能守恒定律-【划重点】2024年高考物理一轮复习精细讲义陕西省渭南市瑞泉中学2023-2024学年高三上学期第四次检测物理试题广西南宁市第三十六中学2020-2021学年高一下学期5月物理试题(已下线)【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程(人教版2019)第五讲 必修第二册实验陕西省西安交通大学附属中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题山西省阳泉市第一中学校2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题
真题
8 . 水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示,现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其压缩时长度的改变量x的关系,先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从静止释放,用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x,测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的值是根据t值计算得出的)
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作图线________ ;
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在图线上,从图线看,与x是什么关系_____ ?
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系_____ ?
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系_____ ?
④综合以上分析,Ep与x是什么关系______ ?
x(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
t(s) | 3.33 | 2.20 | 1.60 | 1.32 | 1.08 |
1/t(s-1) | 0.300 | 0.455 | 0.625 | 0.758 | 0.926 |
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作图线
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在图线上,从图线看,与x是什么关系
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系
④综合以上分析,Ep与x是什么关系
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9 . 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.
(1)如图,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k=______ N/m取9.8m/s2
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小______ .
(3)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,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能.重复以上操作,得到v与x的关系如图,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.
(1)如图,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k=
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小
(3)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,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能.重复以上操作,得到v与x的关系如图,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的
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10 . 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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