某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究,一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示。向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放。小球離開(kāi)桌面后落到水平地面。通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能。

回答下列問(wèn)題:
(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等。已知重力加速度大小為g,為求得Ek,至少需要測(cè)量下列物理量中的          (填正確答案標(biāo)號(hào))。
A.小球的質(zhì)量m
B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s
C.桌面到地面的高度h
D.彈簧的壓縮量△x
E.彈簧原長(zhǎng)l0
(2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek,得Ek=           。
(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s—△x圖線。從理論上可推出,如果h不變。m增加,s—△x圖線的斜率會(huì)      (填“增大”、“減小”或“不變”);如果m不變,h增加,s—△x圖線的斜率會(huì)   (填“增大”、“減小”或“不變”)。由圖(b)中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知,Ep與△x        次方成正比。
(1)ABC     (2)     (3)減小  增大   2
(1)根據(jù)小球被拋出時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式:,需要測(cè)量小球的質(zhì)量,A項(xiàng)正確;根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求出小球的初速度:
水平方向:s=v0t,豎直方向: ,解得:,所以需要測(cè)量小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s和桌面到地面的高度h
(2)由(1)問(wèn)所述可知s=v0t,,,聯(lián)立以上各式可得:。
(3),則Ep=,故s—△x圖線的斜率與成正比。若h不變m增加,則斜率減。蝗m不變h增加,則斜率增大。由于s—△x圖線為直線,故Ep∝(△x2。
【考點(diǎn)定位】力學(xué)試驗(yàn)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在做“碰撞中的動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是
A.斜槽軌道盡量光滑以減少誤差
B.入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等,且大小相同
C.需要用秒表測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
D.需要用圓規(guī)確定小球落地的平均位置,并用刻度尺測(cè)量落地水平距離

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如下圖所示的甲或乙方案來(lái)進(jìn)行.
(1)比較這兩種方案,________(選填“甲”或“乙”)方案好些,理由是__________________.

(2)如圖丙是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,測(cè)得每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示,已知每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1 s.物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=________;該紙帶是采用________(選填“甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的.簡(jiǎn)要寫出判斷依據(jù)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.


(3)如圖丁所示是采用甲方案時(shí)得到的一條紙帶,在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí),幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行,其中正確的是(  )

A.vN=gnTB.
C.vND.vN=g(n-1)T

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車的運(yùn)動(dòng)情況.某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖所示,從比較清晰的點(diǎn)起,每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)明0、1、2、3……,量得0與1兩點(diǎn)間距離x1=30mm,2與3兩點(diǎn)間距離x3=48mm,則小車在0與1兩點(diǎn)間平均速度為v1=________m/s,在2與3兩點(diǎn)間平均速度為v2=______m/s.據(jù)此可判定小車做________運(yùn)動(dòng).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:
(1)有下列器材可供選用:重錘,鐵架臺(tái),天平,秒表,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,復(fù)寫紙,紙帶,低壓直流電源。其中不必要的器材有                ;缺少的器材是               。
(2)實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如下圖所示,其中,A為打下的第1個(gè)點(diǎn),C、D、E、F為距A較遠(yuǎn)的連續(xù)選取的四個(gè)點(diǎn)(其他點(diǎn)未標(biāo)出)。用刻度尺量出C、D、E、F到A的距離分別為s1=20.06cm,s2=24.20cm,s3=28.66cm,s4=33.60cm。重錘的質(zhì)量為m=1.00kg;打點(diǎn)周期為T=0.02s;實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的重力加速度為g=9.80m/s2。為了驗(yàn)證打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過(guò)程中重錘的機(jī)械能守恒,應(yīng)計(jì)算出:打下D點(diǎn)時(shí)重錘的速度v=__         (用題予字符表達(dá))=__       m/s,重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp=    _(用題予字符表達(dá))=____J,重錘動(dòng)能的增加量 =__        __(用題予字符表達(dá))=__  __J。(小數(shù)點(diǎn)后保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖,研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上,利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測(cè)得小球的水平初速度和飛行時(shí)間,底板上的標(biāo)尺可以測(cè)得水平位移。
保持水平槽口距底板高度h=0.420m不變。改變小球在斜槽導(dǎo)軌上下滑的起始位置,測(cè)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0、飛行時(shí)間t和水平位移d,記錄在表中。

(1)由表中數(shù)據(jù)可知,在h一定時(shí),小球水平位移d與其初速度v0成____關(guān)系,與____無(wú)關(guān)。
v0(m/s)
0.741
1.034
1.318
1.584
t(ms)
292.7
293.0
292.8
292.9
d(cm)
21.7
30.3
38.6
46.4
 
(2)一位同學(xué)計(jì)算出小球飛行時(shí)間的理論值發(fā)現(xiàn)理論值與測(cè)量值之差約為3ms。經(jīng)檢查,實(shí)驗(yàn)及測(cè)量無(wú)誤,其原因是____。
(3)另一位同學(xué)分析并糾正了上述偏差后,另做了這個(gè)實(shí)驗(yàn),競(jìng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量值t′依然大于自己得到的理論值,但二者之差在3-7ms之間,且初速度越大差值越小。對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的安裝進(jìn)行檢查,確認(rèn)斜槽槽口與底座均水平,則導(dǎo)致偏差的原因是____。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體自由下落過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能的變化,來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(1)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí),除了電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵架臺(tái)、重錘、紙帶、復(fù)寫紙、低壓交流電源之外,還需要下列器材中的哪一個(gè)         。(填選項(xiàng)字母)
A.秒表                    B.天平 
C.刻度尺                  D.彈簧秤
(2)按照?qǐng)D示的裝置安裝器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下面列舉的四個(gè)學(xué)生操作步驟只有兩個(gè)是正確的,挑選出來(lái)填在橫線上         。(填選項(xiàng)字母)
A.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上
B.用天平測(cè)量出重物的質(zhì)量
C.先接通電源,后釋放紙帶
D.選取點(diǎn)跡清晰的且第一、二連續(xù)兩點(diǎn)間的距離約為2mm的紙帶
(3)一般情況下物體動(dòng)能的增加量         重力勢(shì)能的減少量(填“大于”、“等于”、“小于”)。你認(rèn)為,產(chǎn)生這種結(jié)果的一個(gè)可能原因是         。(填選項(xiàng)字母)
A.重物的質(zhì)量過(guò)大                  B.重物的體積過(guò)小 
C.電源的電壓偏低                  D.重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

物體在空中下落的過(guò)程中,重力做正功,物體的動(dòng)能越來(lái)越大,為了“探究重力做功和物體動(dòng)能變化間的定量關(guān)系”,我們提供了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置.

(1)某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)結(jié)合該圖設(shè)計(jì)一個(gè)本實(shí)驗(yàn)情景的命題:
如圖所示,設(shè)質(zhì)量為m(已測(cè)定)的小球在重力mg作用下從開(kāi)始端自由下落,測(cè)出小球下落至光電門時(shí)發(fā)生的____________和通過(guò)光電門時(shí)的____________,試探究外力做的功____________ 與小球動(dòng)能變化量____________的定量關(guān)系.(請(qǐng)?jiān)冖佗诳崭裉幪顚懳锢砹康拿Q和對(duì)應(yīng)符號(hào);在③④空格處填寫數(shù)學(xué)表達(dá)式.)
(2)某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)字.(在計(jì)算過(guò)程中g(shù)取10 m/s2,所有計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
①用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0.50 kg;
②用游標(biāo)尺測(cè)出小球的直徑為10.0 mm;
③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80 cm;
④電磁鐵先通電,讓小球________;
⑤________,小球自由下落;      ⑥在小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)間內(nèi),計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過(guò)光電門所用時(shí)間為2.50×10-3 s,由此可算得小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為_(kāi)_______m/s;
⑦計(jì)算得出重力做的功為_(kāi)_______ J,小球動(dòng)能變化量為_(kāi)_______J。
(3)試根據(jù)在(2)條件下做好本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:________________________________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖:螺旋測(cè)微器的示數(shù)為       mm;游標(biāo)卡尺的示數(shù)為        cm。

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同步練習(xí)冊(cè)答案