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菁優(yōu)網(wǎng)小樂在探究彈性勢能大小與形變量的關系時,猜測彈性勢能可能與形變量(x)成正比,也可能與形變量的平方(x′)成正比。他將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上,進行如下操作(裝置如圖):
①彈簧處于自由狀態(tài)時,讀出其上端距水平面的高度h0;
②將中間有孔的小鐵塊套在光滑豎直桿上放于彈簧上端,豎直向下按壓鐵塊,讀出此時彈簧上端到水平面的高度h1;
③放開手,當鐵塊上升到最大高度時,讀出鐵塊下端到水平面的高度h2;
④改變彈簧的壓縮長度,重復步驟②③,將測出的數(shù)據(jù)記錄在表格中,并計算出彈簧的形變量(x)、形變量的平方(x2)。
實驗序號 h0/米 h1/米 h2/米 x/米 x2/米2
1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09
4 0.50 0.10 2.50 0.40 0.16
(1)實驗中彈簧的形變量x=
h0-h1
h0-h1
(用所測量符號表示)。
(2)該實驗中是通過
鐵塊被彈起的最大高度差(h2-h1
鐵塊被彈起的最大高度差(h2-h1
來反映彈簧的彈性勢能大小。
(3)小樂得到實驗結果如上表,得出結論:彈簧彈性勢能的大小與彈簧形變量的平方成正比。結合表中數(shù)據(jù)說明作出該結論的理由
Δh=
h
2
-
h
1
=
15
x
2
,Δh與x2成正比例函數(shù)關系
Δh=
h
2
-
h
1
=
15
x
2
,Δh與x2成正比例函數(shù)關系
。

【答案】h0-h1;鐵塊被彈起的最大高度差(h2-h1);Δh=
h
2
-
h
1
=
15
x
2
,Δh與x2成正比例函數(shù)關系
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/7/2 8:0:9組卷:8引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.小明在體育活動中,觀察鉛球下落陷入沙坑的深度情況產(chǎn)生了如下猜想。
    猜想一:物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關
    猜想二:物體的重力勢能與物體的下落高度有關
    猜想三:物體的重力勢能與物體的運動路徑有關
    為此他設計了如圖所示的實驗:用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙坑表面某高度處靜止釋放,其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入,最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運動的能量損失不計)。
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    實驗數(shù)據(jù)如下表:
    實驗序號 鉛球代號 鉛球質(zhì)量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m
    A 200 0.5 0.1
    B 400 0.5 0.25
    C 200 1 0.2
    D 200 1 0.2
    (1)為驗證猜想二,應比較
    (填實驗序號),得到的結論是:當物體質(zhì)量相同時,下落的高度越高,物體的重力勢能越大。
    (2)由B、C兩球不能探究重力勢能的大小與質(zhì)量的關系,理由是
    。
    (3)比較C、D兩球,發(fā)現(xiàn)兩球運動的路徑不同,但陷入沙中深度相同,由此可得出結論:

    (4)實際情況下,管道還是粗糙的,摩擦力會導致小球D陷入沙子中的深度變小。在力學分析時,例如某一個力相對非常小,對物體運動狀態(tài)影響不大時,物理學中經(jīng)常采用忽略次要因素,建立理想模型的方法來研究問題。為了使管道對鉛球的摩擦力成為“次要因素”,除了使用更光滑的管道之外,本實驗可以選用質(zhì)量更
    (填“大”或“小”)的小球進行實驗。

    發(fā)布:2024/8/5 8:0:8組卷:4引用:1難度:0.5
  • 2.被舉高的物體具有重力勢能,小李猜想。
    猜想一:重力勢能的大小可能與物體的高度有關。
    猜想二:重力勢能的大小可能與物體的質(zhì)量有關。
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    為了驗證猜想,小李進行了如圖所示的實驗,讓物體下落沖擊小桌,小桌的桌腿是三根釘子,并輕放在沙筒內(nèi)平整的沙面上。兩物體m、M為同種材料制成的實心圓柱體,且m<M,①②③④四次實驗中使用的為同一小桌和沙筒。實驗數(shù)據(jù)如表格所示。
    步驟 下落方式 小桌下陷深度
    ? 5cm
    10cm
    15cm
    以初速v向下扔 15cm
    (1)表格中“?”處物體的下落方式為:
    (選填“由靜止開始自由下落”或“以初速v向下扔”)。
    (2)完成步驟①后,他應
    (選填“A”或“B”)。
    A.拿起小桌和物體,整平沙面,再將小桌輕放在沙面上,再實施步驟②
    B.只輕輕拿起物體,此過程中手不觸碰沙筒里的小桌,再實施步驟②
    (3)小李的同桌小沈認為:為了使實驗操作更簡單,可以撤去小桌子,讓物體直接沖擊沙箱的沙面,觀察沙子的凹陷深度即可判斷物體重力勢能大小。小李認為小沈的觀點不正確,他的理由是:

    (4)實驗后,小李對“高空落下的雨滴不會對人造成傷害”感到好奇。他通過查閱資料知道:雨滴從高空落下的過程中,受到的空氣阻力與雨滴速度的平方成正比,所以雨滴下落時先加速,達到最大速度后,雨滴再勻速落向地面。雨滴下落過程中機械能
    (選填“增大”、“不變”或“減小”)。對于下落的雨滴不傷人的現(xiàn)象,小李將進一步探究。

    發(fā)布:2024/8/7 8:0:9組卷:16引用:1難度:0.5
  • 3.為探究影響重力勢能的大小的因素,小金利用帶有四個鐵釘?shù)男》阶?,沙發(fā)及質(zhì)量不同的重物設計并進行了如圖所示實驗
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    (1)要探究重力勢能大小與高度的關系應選擇哪兩個圖進行比較?答:
    。
    (2)小金為了探究“重力勢能大小與物體質(zhì)量是否有關”,選擇了1和2進行實驗,老師說她的選擇是錯誤的,請你分析原因:
    。
    (3)本實驗中,主要采用的科學研究方法是轉換法和
    。
    (4)如圖,是某一重物從某高度處由靜止下落的過程的圖,在下面的四個選項中,描述重力對該球做功大小與下落時間關系最接近正確的圖線是
    。
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    發(fā)布:2024/7/21 8:0:9組卷:16引用:1難度:0.5
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