1 . 某同学利用如图甲所示的装置探究轻质弹簧的弹性势能与其形变量的关系：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，设弹簧被压缩后的弹性势能E_p，重力加速度大小为g。为求得E_k，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Δx
E.弹簧原长l₀
（2）用所选取的测量量和已知量表示E_p，得E_p=______。
（3）图乙中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出，如果h不变。m增加，s-Δx图线的斜率会______（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s-Δx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E_P的表达式可知，E_P与Δx的______次方成正比。

2 . 某同学在资料中查得弹簧弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），他利用如图甲所示的装置进行实验，水平放置的弹射装置将质量为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Δt，用刻度尺测出弹簧的压缩量为x，1、2光电门间距为L，则

(1)小球射出时速度大小为v=________，弹簧弹性势能E_p=________。（用题中的字母表示）
(2)该同学改变弹簧压缩量x，多次进行实验，利用测得数据，画出如图乙所示E_p与x²的关系图线，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偏转，这对实验结果________（选填”有”或”无”）影响。

3 . 某同学在研究性学习中用如图甲所示的装置测量弹簧压缩到某程度时的弹性势能，探究步骤如下：

①用游标卡尺测量出小车上遮光条的宽度d；
②用装有砝码的小车把弹簧的右端压缩到某一位置P，并记下这一位置，同时测量出小车到光电门的距离为x；
③释放小车，测出小车上的遮光条通过光电门所用的时间t，则此时小车的速度v=______，并记录小车及里面砝码的总质量m；
④增减小车里的砝码，________，重复③的操作，得出一系列小车的质量m与它通过光电门时的速度v；
⑤根据上述测得的数值算出对应的，并作出 v²-图像如图乙所示。
(1)将实验步骤补充完整；
(2)由于小车与水平桌面之间存在摩擦，导致图像没过原点，这对于弹性势能的求解________（填“有”或“无”）影响；
(3)由图像可知弹簧被压缩到位置P时具有的弹性势能大小为________。

4 . 某研究性学习小组的同学设计实验探究轻质弹簧的相关特性。

(1)如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于铁架台上，在弹簧下端依次增加钩码的个数，测量出弹簧相应的长度（在弹性限度内），部分数据已填入表格中，由这些数据可得该弹簧的劲度系数k=_______N/m。（重力加速度g取10m/s²）

钩码质量（g）	0	50	100	150
弹簧长度（cm）	6.50	8.50	10.50	12.50

(2)如图乙所示，将此轻质弹簧一端固定在水平木板左端的挡板上，另一端紧靠（不粘连）一质量为m、带有挡光片的小滑块，将弹簧压缩到位置P后由静止释放。当光电门到P点的距离x时（x大于弹簧压缩量），测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为，已知挡光片的宽度为d，则小滑块到达光电门时的动能表达式为E_k=____。只改变光电门的位置，测出多组数据（每次小滑块都能通过光电门），并作出E_k-x图像如图丙所示。已知该图线斜率的绝对值为k，纵轴截距为b，则可知小滑块与木板间的动摩擦因数为_______，释放小滑块时弹簧的弹性势能为________。（均用题给物理量字母表示）

5 . 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）。

6 . 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E_k，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E_k，E_k=_____________．
（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E_k等于弹簧被压缩后的弹性势能E_p．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E_p–x²图像中，设图像的斜率为β，由图像可得E_p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E_p=_____________．

7 . 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_____________？

8 . 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)

9 . 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E_p与小球抛出时的动能E_k相等．已知重力加速度大小为g，为求得E_k，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E_k，得E_k=           ．
（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E_k的表达式可知，E_p与△x的        次方成正比．

10 . 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E_P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．