某學習小組為探究彈性勢能的表達式，設計了如圖14所示的實驗裝置,在高度為h的光滑水平桌面上,沿與桌面邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸,彈簧處于自然長度時,小鋼球恰好在桌面邊緣.使鋼球壓縮彈簧△x后由靜止釋放,鋼球沿桌面水平飛出,落到水平地面,小球在空中飛行的水平距離為s，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示,重力加速度為g。試分析彈簧的彈性勢能Ep與形變量△x的關系        


解析:

由,解得：，則小球平拋時的初速度，由機械能守恒定律可知：小球在彈開過程中獲得的動能等于開始時彈簧的彈性勢能，即，從表格中的數(shù)據(jù)可以看出,s正比于△x,即s=3k△x，k為比例系數(shù)。故彈性勢能Ep與彈簧的形變量△x的平方成正比關系，即，k為比例系數(shù)。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在《探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關系》實驗時，知道在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F與形變量x成正比，并且不同彈簧，其勁度系數(shù)也不同．某學習小組從資料中查到：彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材料和形狀有關．該學習小組想研究彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長的關系，現(xiàn)有A、B、C、D四根材料和粗細完全相同僅長度不同的彈簧．
①學習小組的同學們經(jīng)過思考和理論推導，各自提出了自己的看法，其中甲同學認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成正比，乙同學認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成反比，甲、乙中有一位同學的看法是正確的．你認為正確的是
 
（填“甲”或“乙”），就這一環(huán)節(jié)而言，屬于科學探究中的
 
（填序號）環(huán)節(jié)．
A．分析與論證              B．進行實驗與收集證據(jù)
C．猜想與假設              D．制定計劃與設計實驗
②為驗證甲、乙誰的看法正確，可通過實驗完成，某同學先把彈簧放在水平桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長為L0，再把彈簧豎直懸掛起來，然后用鉤碼掛在彈簧下端，測出彈簧的長度為L，把L-L0作為彈簧的伸長量x1，改變鉤碼個數(shù)重復操作．由于彈簧自身重力的影響，最后作出F-x圖象，可能是下圖中的
 
圖（其他操作都正確），圖中的斜率表示
 
．
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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理綜物理（四川卷帶解析） 題型：實驗題

（17分）（1）某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質(zhì)量分別為和的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是____________s，A球落地時的動能是__________J。（忽略空氣阻力，g取9.8）

（2）某學習小組的同學擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：
小燈泡L，規(guī)格“4.0V，0.7A”；
電流表A1，量程3A，內(nèi)阻約為；
電流表A2，量程0.6A，內(nèi)阻；
電壓表V，量程3V，內(nèi)阻；
標準電阻，阻值；
標準電阻，阻值；
滑動變阻器，阻值范圍；
學生電源E，電動勢6V，內(nèi)阻不計；
開關S及導線若干。
①甲同學設計了如圖1所示的電路來進行測量，當通過L的電流為0.46A時，電壓表的示數(shù)如圖2所示，此時L的電阻為________________。

②乙同學又設計了如圖3所示的電路來進行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是_________________V。
③學習小組認為要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設計電路。請你在乙同學的基礎上利用所供器材，在圖4所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖，并在圖上標明所選器材代號。

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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理綜物理（四川卷解析版） 題型：實驗題

（17分）（1）某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質(zhì)量分別為和的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是____________s，A球落地時的動能是__________J。（忽略空氣阻力，g取9.8）

（2）某學習小組的同學擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：

小燈泡L，規(guī)格“4.0V，0.7A”；

電流表A1，量程3A，內(nèi)阻約為；

電流表A2，量程0.6A，內(nèi)阻；

電壓表V，量程3V，內(nèi)阻；

標準電阻，阻值；

標準電阻，阻值；

滑動變阻器，阻值范圍；

學生電源E，電動勢6V，內(nèi)阻不計；

開關S及導線若干。

①甲同學設計了如圖1所示的電路來進行測量，當通過L的電流為0.46A時，電壓表的示數(shù)如圖2所示，此時L的電阻為________________。

②乙同學又設計了如圖3所示的電路來進行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是_________________V。

③學習小組認為要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設計電路。請你在乙同學的基礎上利用所供器材，在圖4所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖，并在圖上標明所選器材代號。

 

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科目：高中物理 來源：模擬題 題型：實驗題

某學習小組通過實驗探究發(fā)現(xiàn)：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F的大小與彈簧的伸長（或縮短）量x成正比，用公式表達為F= kx；并且不同的彈簧，其勁度系數(shù)k不同。現(xiàn)在該學習小組將已知勁度系數(shù)分別為k1、k2的彈簧A和B串接成一根新彈簧，并通過實驗確定新彈簧的勁度系數(shù)k3與k1、k2的關系。
（1）甲同學猜想是k3=k1+k2，乙同學猜想是。其中有一位同學的猜想是對的，請你判斷誰對誰錯，并寫出判斷依據(jù)：______________________________________。
（2）為了驗證猜想的正確性，可通過實驗來完成。實驗所需的器材除了彈簧A和B、質(zhì)量相等且為m的鉤碼和鐵架臺外，還需要的器材有____________________________________。

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