4 . 某同学用如图1所示的装置研究弹簧的弹性势能，在气垫导轨上固定好轻质弹簧和光电门，将光电门与数字计时器连接（图中未画出），操作步骤如下：

（1）首先调节气垫导轨水平；
（2）选择宽度为d的遮光条；
（3）接通电源，用手向左侧推动滑块，使弹簧压缩到某一长度（弹簧处于弹性限度内），测出弹簧压缩量x；
（4）将滑块由静止释放，读出滑块经过光电门时遮光条的挡光时间t，则此时滑块的速度为____________；
（5）重复步骤（4）测出多组x及对应的t；
（6）画出图像如图2所示，测得图像的斜率为k，滑块质量为m，则弹簧的弹性势能的表达式为____________。（用m、d、k、x表示）

5 . 烈士公园里有用塑料子弹打气球的玩具枪，在忽略枪管与子弹的摩擦的条件下，为了测定枪的弹簧压缩后的弹性势能，小明开始想让枪平射，去测量打出的子弹射多远，但发现这种塑料子弹射击距离比较大，且长时间飞行的子弹受空气阻力、风力等影响也很大，给精确测量带来了困难。于是，小明想了个办法：如图所示，将一装有橡皮泥的小纸盒支在一根竖直杆的顶端，将玩具枪水平固定，且枪口抵近小纸盒，打出的子弹射入纸盒内不会穿出。已知当地重力加速度为g，小明身边有托盘天平和直尺，如果小明请你为他出谋划策，为达到实验目的。

（1）需要直接测量的物理量有_____________（请自行定义这些物理量的字母）。
（2）由所测定的物理量，得到子弹进入小纸盒后的共同速度是_____________。
（3）压缩弹簧的弹性势能是_____________。
（4）所得结果应_____________（填“>”“=”“<”）真实值，请列出三条理由：_______________________。

6 . 疫情期间“停课不停学”，小明同学在家用如图（a）所示的实验装置测量一轻质弹簧劲度系数k。已知图中所给小球的质量为m，水平轨道可视为光滑，B处装有光电门，可测量小球经过光电门的时间。下面是小明进行的一次实验：

（1）用游标卡尺测量小球的直径d如图（b）所示，记录小球的直径d=___________cm；
（2）将弹簧左端固定在挡板上；让小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录压缩量x；
（3）由静止释放小球，测得小球通过光电门的时间t，则小球离开弹簧的速度v=___________；若已知弹簧弹性势能，k为劲度系数，x为形变量。则根据实验步骤中测得的物理量，可得k=___________。（用题中的m、d、x、t表示）

7 . 某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“探究弹簧弹性势能与形变量的关系”实验，装置如图所示。弹射器水平放置，小球在右侧端口时，弹簧恰好处于原长。现将弹簧压缩x后释放，质量为m的小球被弹射出去。已知桌面距离地面高度为h，测量小球落地的水平距离为s，小球可视为质点，重力加速度为g。请回答下列问题：

（1）为减小实验误差，弹射器出口端应与桌面边缘___________（填“平齐”或“远离”）。
（2）当弹簧被压缩x时，弹簧的弹性势能E_p=___________（用字母m、g、h、s表示）。
（3）该同学在实验中测出多组数据，并发现x与s成正比，则探究得出弹簧弹性势能E_P与形变量x的关系是___________；
A．　　B．　　C．　　D．

8 . 某研究性学习小组设计测量弹簧弹性势能的实验装置如图甲所示。实验器材有：上端带有挡板的斜面体、轻质弹簧。带有遮光片的滑块（总质量为m）、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺。

实验步骤如下：
①用游标卡尺测得遮光片的宽度为d；
②弹簧上端固定在挡板P上，下端与滑块不拴接，当弹簧为原长时，遮光片中心线通过斜面上的M点；
③光电门固定在斜面上的N点，并与数字计时器相连；
④压缩弹簧，然后用销钉把滑块锁定，此时遮光片中心线通过斜面上的O点；
⑤用刻度尺分别测量出O、M两点间的距离x和M、N两点间的距离l；
⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间；
⑦保持x不变，移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。
根据实验数据做出的图像为图乙所示的一条倾斜直线，求得图像的斜率为k、纵轴截距为b。

（1）下列做法中，有利于减小实验误差的有______
A.选择宽度较小的遮光片       B.选择质量很大的滑块
C.减小斜面倾角             D.增大光电门和M点距离
（2）滑块在MN段运动的加速度______，滑块在M点的动能______，弹簧的弹性势能______。（用“m、d、x、k、b”表示）

9 . 用如图所示的装置研究“轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度形变量”的关系。在光滑的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。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（不计空气阻力，当地重力加速度为g）。

（1）若要计算弹簧的弹性势能还应测量的物理量有________。（用相应文字及物理量符号表示）
（2）弹簧的弹性势能与小钢球飞行的水平距离s及上述测量出的物理量之间的关系式为________。（用相关物理量符号来表示）

10 . 某同学根据机械能守恒定律，探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，实验过程如下：
① 用游标卡尺测出挡光片的宽度d与弹簧秤测出滑块和遮光条的总质量M；
② 将轻弹簧一端固定在气垫导轨左侧，如图甲，调整导轨至水平；
③ 用带有挡光片的滑块压缩弹簧（不栓接），记录弹簧的压缩量x；用计算机记录滑块通过光电门的挡光时间；
④ 重复③的操作，得到与x的关系如图乙。

甲                                                  乙                                                     丙
（1）该实验可以用（用M、、d）表示弹簧弹性势能__________。
（2）用游标卡尺测出遮光条的宽度d，示数如图丙，则d=__________cm。
（3）由图乙知，滑块速度v与位移x成__________比；由上述实验可得结论，对同一根弹簧，弹性势能Ep与弹簧的__________成正比。