1 . 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所示(a)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:
(ⅰ)用游标卡尺测量小球的直径d
(ⅱ)将弹簧固定在挡板上
(ⅲ)小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x
(ⅳ)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
(ⅴ) 改变弹簧的压缩量,重复步骤(ⅲ)、(ⅳ)多次
(ⅵ) 分析数据,得出小球的质量
该同学在地面上进行了上述实验,请回答下列问题
(1)步骤(ⅰ)中游标卡尺示数情况如图(b)所示,小球的直径d=___ cm;
(2)某一次步骤(ⅲ) 中测得弹簧的压缩量为1 cm,对应步骤(ⅳ)中测得小球通过光电门的时间为7.50 ms,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(c)中描出了对应的点,请将(2)问中对应的点描出,并画出v-x图像.
(4)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(d)所示,实验测得小球的质量为_____ kg.
(ⅰ)用游标卡尺测量小球的直径d
(ⅱ)将弹簧固定在挡板上
(ⅲ)小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x
(ⅳ)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
(ⅴ) 改变弹簧的压缩量,重复步骤(ⅲ)、(ⅳ)多次
(ⅵ) 分析数据,得出小球的质量
该同学在地面上进行了上述实验,请回答下列问题
(1)步骤(ⅰ)中游标卡尺示数情况如图(b)所示,小球的直径d=
(2)某一次步骤(ⅲ) 中测得弹簧的压缩量为1 cm,对应步骤(ⅳ)中测得小球通过光电门的时间为7.50 ms,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(c)中描出了对应的点,请将(2)问中对应的点描出,并画出v-x图像.
(4)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(d)所示,实验测得小球的质量为
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2018-11-21更新
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777次组卷
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5卷引用:【市级联考】四川省攀枝花市2019届高三第一次统考物理试题
【市级联考】四川省攀枝花市2019届高三第一次统考物理试题2018-2019学年福建省莆田二十四中高三上学期期中物理试卷2020届福建省福州市福清西山中学高三上学期期中物理试题(已下线)《2021年高考物理二轮复习专题突破(新高考)》14 力学实验及创新(已下线)专题54源于实际情景实验-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
名校
2 . 某同学设计的“探究弹簧弹性势能与形变量的关系”装置如图所示.整个装置放在距水平地面高为H的水平桌面上,弹簧一端固定,另一端接触可视为质点的小球(不拴接),刚开始弹簧处于自然状态时小球重心恰好对应刻度“0”.已知小球的质量为m,重力加速度为g.
(1)若将小球重心向左移到刻度x处后释放并被弹出,小球从桌面右边缘飞出后做平抛运动,水平射程为S,则弹簧的弹性势能EP=____ (用题中给定的字母表示).改变x多次实验,测出对应的水平射程S,发现S与x成正比例关系,由此可知弹簧的弹性势能EP与x的____ 次方成正比.
(2)本实验的误差主要来源于________________ ,为减少实验误差,小球射出位置距离桌面右边缘应该_______ (选填“近些”或“远些”)
(1)若将小球重心向左移到刻度x处后释放并被弹出,小球从桌面右边缘飞出后做平抛运动,水平射程为S,则弹簧的弹性势能EP=
(2)本实验的误差主要来源于
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2018-11-19更新
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160次组卷
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2卷引用:【市级联考】山东烟台市2019届高三上学期期中考试物理试题
名校
3 . 在探究弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系实验中,某实验小组根据实验数据获得下列图像,则
(1)该弹簧的劲度系数是___________ N/m。
(2)实验中,操作者从弹簧的原长用力缓慢地拉伸到伸长量为x=40cm时,拉力对弹簧做功___________ J,此时弹簧的弹性势能是___________ J
(1)该弹簧的劲度系数是
(2)实验中,操作者从弹簧的原长用力缓慢地拉伸到伸长量为x=40cm时,拉力对弹簧做功
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2018-10-24更新
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520次组卷
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2卷引用:安徽省皖南八校2019届高三10月份联考物理
名校
4 . 一个同学要研究轻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.让小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.
则小钢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=________
则小钢球离开桌面时的速度大小为v=
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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.
(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
(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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名校
6 . 在“探究弹性势能表达式”时,一位同学设计了如图1所示装置,以研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验过程如下: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.让小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,并落到水平地面上,钢球水平位移记为s.
(1)依据能的转化与守恒思想,小球平抛时具有的初动能______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)小球释放前弹簧储存的弹性势能
(2)若增大弹簧的压缩量,小球飞行的水平距离将变大,请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式:______ .
(3)图2为一张印有小方格的纸,记录着实验中钢球的某次运动轨迹,图中a、b、c、d四点为小球平抛时经过的四个位置.小方格的边长L=1.25cm.则小球平抛初速度的计算式为v0=______ (用L、g表示).
(1)依据能的转化与守恒思想,小球平抛时具有的初动能
(2)若增大弹簧的压缩量,小球飞行的水平距离将变大,请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式:
(3)图2为一张印有小方格的纸,记录着实验中钢球的某次运动轨迹,图中a、b、c、d四点为小球平抛时经过的四个位置.小方格的边长L=1.25cm.则小球平抛初速度的计算式为v0=
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2018-08-10更新
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423次组卷
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2卷引用:浙江省嘉兴市第一中学2019-2020学年高三上学期期中考试物理试题
名校
7 . 某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能Ep=kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)”的实验,装置如图(a)所示.水平放置的弹射器将质量为m的小球弹射出去.测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t.用刻度尺测出弹簧的压缩量为x,甲、乙光电门间距为L,忽略一切阻力.
(1)小球被弹射出的速度大小v=______ ,求得弹簧弹性势能Ep=______ .(用题目中的字母符号表示)
(2)该同学测出多组数据,计算并画出如图(b)所示Ep与x2的关系图线,从而验证了它们之间的关系.根据图线求得弹簧的劲度系数k=________ N/m.
(3)由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果________ 影响(选填“有”或“无”).
(1)小球被弹射出的速度大小v=
(2)该同学测出多组数据,计算并画出如图(b)所示Ep与x2的关系图线,从而验证了它们之间的关系.根据图线求得弹簧的劲度系数k=
(3)由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果
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2018-06-19更新
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386次组卷
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6卷引用:云南省昆明市嵩明一中2017-2018学年高三第七次考试物理试题
云南省昆明市嵩明一中2017-2018学年高三第七次考试物理试题云南省峨山一中2018年普通高中学业水平考试模拟卷试二 物理试题重庆市綦江中学2017-2018学年高一下期期末第一次模拟考试物理试题云南省楚雄彝族自治州民族实验中学2017-2048学年高一下学期6月月考物理试题沪科版 高一下学期阶段测试(四)--- 实验专题(已下线)重庆市各区(学校)2020-2021学年高一下学期期末物理试题分类选编:实验题
8 . 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:
(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____________ .
(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,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
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2018-06-05更新
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330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
名校
9 . 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Δx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=__________ (用题目所给字母符号表示);
(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条下边缘回到弹簧原长标记指针处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门记下遮光条经过的时间,则此时弹簧的弹性势能Ep=__________ (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Δx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,直至遮光条下边缘回到弹簧原长标记指针处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门记下遮光条经过的时间,则此时弹簧的弹性势能Ep=
(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Δx之间的关系。
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2018-06-04更新
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479次组卷
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5卷引用:2020届安徽省六安市第一中学高三下学期自测线下物理试题(五)
2020届安徽省六安市第一中学高三下学期自测线下物理试题(五)2019届福建省福州市高三下学期5月高考模拟物理试题(已下线)《2020年高考全真精准模拟理科综合之物理模拟试卷》第15周 第3练2017-2018学年度人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律 期末考试练习题四川省成都市棠湖中学2019-2020学年高二上学期开学考试物理试题
10 . 某兴趣小组想通过实验探究弹簧的弹性势能与形变量的关系.
(1)如图甲所示,将轻质弹簧一端固定于天花板,在弹簧另一端的挂钩上依次增加钩码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由表中数据可知该弹簧的劲度系数k=_______ N/m(当地重力加速度g=9.80m/s2,结果保留两位有效数字).
(2)取下弹簧(去掉挂钩,不影响弹簧的劲度系数),将其一端固定于光滑水平高台,如图乙所示,现用一小球将弹簧压缩一定程度后由静止释放,小球离开高台后在空中做平抛运动落到水平地面上,用、x分别表示弹簧的压缩量和小球平抛过程的水平位移.
①释放小球的过程中,弹簧的弹性势能转化为________________ .
②重复(2)中的操作,得到与x的关系如图丙所示.由图结合上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的_______________ 成正比.
(1)如图甲所示,将轻质弹簧一端固定于天花板,在弹簧另一端的挂钩上依次增加钩码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由表中数据可知该弹簧的劲度系数k=
钩码质量/g | 60 | 120 | 180 |
弹簧长度/cm | 7.65 | 9.61 | 11.57 |
(2)取下弹簧(去掉挂钩,不影响弹簧的劲度系数),将其一端固定于光滑水平高台,如图乙所示,现用一小球将弹簧压缩一定程度后由静止释放,小球离开高台后在空中做平抛运动落到水平地面上,用、x分别表示弹簧的压缩量和小球平抛过程的水平位移.
①释放小球的过程中,弹簧的弹性势能转化为
②重复(2)中的操作,得到与x的关系如图丙所示.由图结合上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的
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2018-05-23更新
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153次组卷
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2卷引用:四川省2018届高三全国Ⅲ卷冲刺演练(一)理综物理试题