22.某同學為了研究彈簧的彈性勢能EP跟彈簧的形變量之間的關系.設計了這樣一個實驗:將彈簧的一端固定在光滑桌面的桌邊處.用一只小球壓縮彈簧.然后釋放小球.小球彈出后剛好離開桌面做平拋運動.測出彈簧的壓縮量.再測出小球被彈出時的速度.算出對應的動能Ek(認為等于彈簧的彈性勢能).從而研究EP與的關系.該實驗中除了上述器材外還需要的測量儀器有 .必須測量的物理量有 . 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某同學為了研究彈簧的彈性勢能Ep跟彈簧的形變量x之間的關系,設計了這樣一個實驗:在固定于地面的光滑的桌面上靠近桌邊處,將彈簧的一端固定,用一只小球壓縮彈簧,然后釋放小球彈出,小球彈出后剛好離開桌面做平拋運動,測出彈簧的壓縮量x,現測出小球被彈出時的速度,算出對應的動能EK.(認為等于彈簧的彈性勢能),從而研究Ep和x間的函數關系.該實驗中除上述器材外還需的測量儀器有:
 
,必須測量的物理量有:
 

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(1)在研究彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關系的實驗中,彈簧長度的改變量可以利用刻度尺直接測量得到,而彈性勢能的大小只能通過物理原理來間接測量.現有兩組同學分別按圖甲(讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面)和圖乙(讓滑塊向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使滑塊在氣墊導軌上向右運動,通過相應的測量儀器可以測出滑塊脫離彈簧后的速度)兩組不同的測量方案進行測量.請寫出圖甲方案中彈性勢能與小球質量及圖中各量之間的關系EP=          ;圖乙方案中除了從儀器上得到滑塊脫離彈簧后的速度外還要直接測量的量         ;兩種方案的共同點都是將彈性勢能的測量轉化為對      能的測量.請你用簡短的語言設計第三種研究彈簧彈性勢能的方案                                                       

 


(2)在探究金屬絲的電阻與金屬絲長度的關系的實驗中,某實驗小組得到了如圖所示的R-L 實驗圖線,則圖線的斜率與導線的橫截面積的乘積表示的物理量是    

為了測量金屬絲的電阻(阻值在5-10Ω間),實驗提供了下列器材和電路:

A. 電壓表(0~3V,內阻1kW)         B. 電壓表(0~15V,內阻5kW)

C. 電流表(0~0.6A,內阻2W)        D. 電流表(0~3A,內阻0.5W)

E. 滑動變阻器(10W,0.2A)          F. 滑動變阻器(50W,0.6A)

G. 直流電源(6V,內阻不計)         另有開關一個、導線若干.

 


實驗中電路應選          ,電壓表應選______,電流表應選______,滑動變阻器應選______.(只填器材的字母代號).

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為了研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關系,某實驗小組的實驗裝置如圖甲所示,水平光滑槽距地面高為h,光滑槽與桌子右邊緣垂直,槽出口與桌邊緣相齊,槽中放置一輕質彈簧,其左端固定,右端與質量為m的小鋼球接觸.將小球向左推,壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,彈簧將小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.
①若測得某次實驗小球的落點P到O點的距離為s,那么由理論分析得到小球釋放前壓縮彈簧的彈性勢能Ep與h、s和mg之間的關系式是________;
②該同學改變彈簧的壓縮量進行多次實驗,測量得到下表的數據:
彈簧壓縮量x/(cm)1.001.502.002.503.003.50
小球飛行水平距離s/m2.013.004.014.986.016.99
在坐標紙上做出x-s的圖象.并由圖象得出:x與s的關系式是________.
實驗得到彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量x之間的關系式為________;
③完成實驗后,該同學對上述裝置進行了如圖乙所示的改變:
(I)在木板表面先后釘上白紙和復寫紙,并將木板豎直立于靠近桌子右邊緣處,使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,小球撞到木板上,并在白紙上留下痕跡O;
(II)將木板向右平移適當的距離(設為L)固定,再使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,小球撞到木板上,在白紙上留下痕跡P;
(III)用刻度尺測量紙上O點到P點的豎直距離設為y.
由此步驟得到彈簧的壓縮量應該為________;
④若該同學在完成步驟③的過程中,光滑水平槽與桌子右邊緣不垂直,用③問的方法計算得出的彈簧壓縮量與實際值相比________(選填“偏大”、“偏小”或“相同”).

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為了研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關系,某實驗小組的實驗裝置如圖甲所示,水平光滑槽距地面高為h,光滑槽與桌子右邊緣垂直,槽出口與桌邊緣相齊,槽中放置一輕質彈簧,其左端固定,右端與質量為m的小鋼球接觸。將小球向左推,壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,彈簧將小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。
(1)若測得某次實驗小球的落點P到O點的距離為s,那么由理論分析得到小球釋放前壓縮彈簧的彈性勢能Ep與h、s和mg之間的關系式是_____________;
(2)該同學改變彈簧的壓縮量進行多次實驗,測量得到下表的數據:
在坐標紙上做出x-s的圖像。并由圖像得出:x與s的關系式是_________。實驗得到彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量x之間的關系式為_________;
(3)完成實驗后,該同學對上述裝置進行了如圖乙所示的改變:
①在木板表面先后釘上白紙和復寫紙,并將木板豎直立于靠近桌子右邊緣處,使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,小球撞到木板上,并在白紙上留下痕跡O;
②將木板向右平移適當的距離(設為L)固定,再使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,小球撞到木板上,在白紙上留下痕跡P;
③用刻度尺測量紙上O點到P點的豎直距離設為y。由此步驟得到彈簧的壓縮量應該為_________;
(4)若該同學在完成步驟(3)的過程中,光滑水平槽與桌子右邊緣不垂直,用(3)問的方法計算得出的彈簧壓縮量與實際值相比_________(選填“偏大”、“偏小”或“相同”)。

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為了研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關系,某實驗小組的實驗裝置如圖甲所示,水平光滑槽距地面高為h,光滑槽與桌子右邊緣垂直,槽出口與桌邊緣相齊,槽中放置一輕質彈簧,其左端固定,右端與質量為m的小鋼球接觸.將小球向左推,壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,彈簧將小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.
①若測得某次實驗小球的落點P到O點的距離為s,那么由理論分析得到小球釋放前壓縮彈簧的彈性勢能Ep與h、s和mg之間的關系式是    ;
②該同學改變彈簧的壓縮量進行多次實驗,測量得到下表的數據:
彈簧壓縮量x/(cm)1.001.502.002.503.003.50
小球飛行水平距離s/m2.013.004.014.986.016.99
在坐標紙上做出x-s的圖象.并由圖象得出:x與s的關系式是   
實驗得到彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量x之間的關系式為    ;
③完成實驗后,該同學對上述裝置進行了如圖乙所示的改變:
(I)在木板表面先后釘上白紙和復寫紙,并將木板豎直立于靠近桌子右邊緣處,使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,小球撞到木板上,并在白紙上留下痕跡O;
(II)將木板向右平移適當的距離(設為L)固定,再使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,小球撞到木板上,在白紙上留下痕跡P;
(III)用刻度尺測量紙上O點到P點的豎直距離設為y.
由此步驟得到彈簧的壓縮量應該為   
④若該同學在完成步驟③的過程中,光滑水平槽與桌子右邊緣不垂直,用③問的方法計算得出的彈簧壓縮量與實際值相比    (選填“偏大”、“偏小”或“相同”).

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