某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(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:彈簧處于原長時，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。小球離開桌面后落到水平地面。通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。

回答下列問題：
（1）本實驗中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等。已知重力加速度大小為g，為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的          （填正確答案標(biāo)號）。
A．小球的質(zhì)量m
B．小球拋出點到落地點的水平距離s
C．桌面到地面的高度h
D．彈簧的壓縮量△x
E.彈簧原長l0
（2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek=           。
（3）圖（b）中的直線是實驗測量得到的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      （填“增大”、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，s—△x圖線的斜率會   （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的        次方成正比。
（1）ABC     (2)     （3）減小  增大   2
（1）根據(jù)小球被拋出時的動能表達(dá)式：，需要測量小球的質(zhì)量，A項正確；根據(jù)平拋運動的規(guī)律可以求出小球的初速度：
水平方向：s=v0t，豎直方向： ，解得：，所以需要測量小球拋出點到落地點的水平距離s和桌面到地面的高度h。
（2）由（1）問所述可知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，則斜率減小；若m不變h增加，則斜率增大。由于s—△x圖線為直線，故Ep∝（△x）2。
【考點定位】力學(xué)試驗
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在做“碰撞中的動量守恒定律”實驗中，下列說法正確的是
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．需要用秒表測量小球做平拋運動的時間
D．需要用圓規(guī)確定小球落地的平均位置，并用刻度尺測量落地水平距離

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

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

(2)如圖丙是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖中所示，已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T＝0.1 s．物體運動的加速度a＝________；該紙帶是采用________(選填“甲”或“乙”)實驗方案得到的．簡要寫出判斷依據(jù)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.

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

丁
A．vN＝gnTB．
C．vN＝D．vN＝g(n－1)T

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

用接在50Hz交流電源上的打點計時器測定小車的運動情況．某次實驗中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每五個打印點取一個計數(shù)點，分別標(biāo)明0、1、2、3……，量得0與1兩點間距離x1＝30mm,2與3兩點間距離x3＝48mm，則小車在0與1兩點間平均速度為v1＝________m/s，在2與3兩點間平均速度為v2＝______m/s.據(jù)此可判定小車做________運動．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在利用重錘下落驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中：
（1）有下列器材可供選用：重錘，鐵架臺，天平，秒表，電磁打點計時器，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）實驗中用打點計時器打出的紙帶如下圖所示，其中，A為打下的第1個點，C、D、E、F為距A較遠(yuǎn)的連續(xù)選取的四個點（其他點未標(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；打點周期為T=0.02s；實驗地點的重力加速度為g=9.80m/s2。為了驗證打下A點到打下D點過程中重錘的機(jī)械能守恒，應(yīng)計算出：打下D點時重錘的速度v=__         (用題予字符表達(dá))=__       m/s，重錘重力勢能的減少量ΔEp=    _(用題予字符表達(dá))=____J，重錘動能的增加量 =__        __(用題予字符表達(dá))=__  __J。（小數(shù)點后保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖，研究平拋運動規(guī)律的實驗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得小球的水平初速度和飛行時間，底板上的標(biāo)尺可以測得水平位移。
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，測出小球做平拋運動的初速度v0、飛行時間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，小球水平位移d與其初速度v0成＿＿＿＿關(guān)系，與＿＿＿＿無關(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)計算出小球飛行時間的理論值發(fā)現(xiàn)理論值與測量值之差約為3ms。經(jīng)檢查，實驗及測量無誤，其原因是＿＿＿＿。
(3)另一位同學(xué)分析并糾正了上述偏差后，另做了這個實驗，競發(fā)現(xiàn)測量值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。對實驗裝置的安裝進(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 來源：不詳 題型：單選題

某同學(xué)用打點計時器研究物體自由下落過程中動能和勢能的變化，來驗證機(jī)械能守恒定律。實驗裝置如圖所示。

（1）在做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗時，除了電磁打點計時器、鐵架臺、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         。（填選項字母）
A．秒表                    B．天平 
C．刻度尺                  D．彈簧秤
（2）按照圖示的裝置安裝器材進(jìn)行實驗，下面列舉的四個學(xué)生操作步驟只有兩個是正確的，挑選出來填在橫線上         。（填選項字母）
A．將打點計時器接到電源的直流輸出端上
B．用天平測量出重物的質(zhì)量
C．先接通電源，后釋放紙帶
D．選取點跡清晰的且第一、二連續(xù)兩點間的距離約為2mm的紙帶
（3）一般情況下物體動能的增加量         重力勢能的減少量（填“大于”、“等于”、“小于”）。你認(rèn)為，產(chǎn)生這種結(jié)果的一個可能原因是         。（填選項字母）
A．重物的質(zhì)量過大                  B．重物的體積過小 
C．電源的電壓偏低                  D．重物及紙帶在下落時受到阻力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

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

（1）某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識結(jié)合該圖設(shè)計一個本實驗情景的命題：
如圖所示，設(shè)質(zhì)量為m（已測定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落，測出小球下落至光電門時發(fā)生的_____①_______和通過光電門時的______②______，試探究外力做的功_____③_______ 與小球動能變化量______④______的定量關(guān)系．（請在①②空格處填寫物理量的名稱和對應(yīng)符號；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)行如下操作并測出如下數(shù)字．（在計算過程中g(shù)取10 m/s2，所有計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
①用天平測定小球的質(zhì)量為0．50 kg；
②用游標(biāo)尺測出小球的直徑為10．0 mm；
③用刻度尺測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)過光電門時間內(nèi)，計時裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時間為2．50×10－3 s，由此可算得小球經(jīng)過光電門時的速度為________m/s；
⑦計算得出重力做的功為________ J，小球動能變化量為________J。
（3）試根據(jù)在（2）條件下做好本實驗的結(jié)論：________________________________．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

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

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同步練習(xí)冊答案