一同學要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關(guān)系。實驗裝置如下圖甲所示,在離地面高為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子右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。將小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。重力加速度為g
(1)若測得某次壓縮彈簧釋放后小球落點P痕跡到O點的距離為s,則釋放小球前彈簧的彈性勢能表達式為 mgs24hmgs24h;
(2)該同學改變彈簧的壓縮量進行多次測量得到下表一組數(shù)據(jù):
mg
s
2
4
h
mg
s
2
4
h
彈簧壓縮量x/cm | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小球飛行水平距離s/×102cm | 2.01 | 3.00 | 4.01 | 4.98 | 6.01 | 6.99 |
1
0
4
mg
x
2
h
1
0
4
mg
x
2
h
(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,撞到木板并在白紙上留下痕跡O;
(II)將木板向右平移適當?shù)木嚯x固定,再使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,撞到木板上得到痕跡P;
(Ⅲ)用刻度尺測量紙上O點到P點的豎直距離為y。若已知木板與桌子右邊緣的水平距離為L,則(II)步驟中彈簧的壓縮量應該為
L
200
h
y
L
200
h
y
【答案】;;
mg
s
2
4
h
1
0
4
mg
x
2
h
L
200
h
y
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)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:2024/4/20 14:35:0組卷:14引用:3難度:0.5
相似題
-
1.某同學探究彈簧彈性勢能與形變量的關(guān)系,實驗裝置如圖甲所示,輕質(zhì)彈簧上端懸掛在鐵架臺上,下端掛有重物,重物正下方放置一個位移傳感器,傳感器可以采集重物位置實時變化的數(shù)據(jù)。重力加速度為g,實驗步驟如下:
(1)取彈簧豎直懸掛時的原長位置為坐標原點,以豎直向下為正方向建立坐標軸;
(2)測出重物的質(zhì)量m;
(3)在彈簧下端掛上該重物,在彈簧原長處靜止釋放重物,使重物在豎直方向自由上下振動,打開傳感器軟件,開始記錄重物位置的變化;
(4)傳感器采集數(shù)據(jù),繪制出重物位置x隨時間t變化的圖像加圖乙所示從圖中可求得重物的重力勢能變化,從而算出最大彈性勢能EPm=(可用“m,g,xm”表示);
(5)改變重物質(zhì)量,重復上述步驟;
(6)實驗測得數(shù)據(jù)如表所示,分析數(shù)據(jù)可知,在誤差允許范圍內(nèi),彈簧彈性勢能與形變量的平方成 (選填“線性”或“非線性”)關(guān)系。m(kg) 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 xm(m) 0.040 0.081 0.120 0.160 0.201 EP彈(×10-3J) 3.92 15.88 35.28 62.72 98.49
A.ax2+bx+c
B.ax+b
C.ax+b發(fā)布:2024/6/11 8:0:9組卷:41引用:1難度:0.5 -
2.某同學設(shè)計如圖甲所示的實驗裝置來探究彈簧彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系,彈射器固定放置在水平桌面上,右端與一帶有窄片的物塊接觸,讓物塊被不同壓縮狀態(tài)的彈簧彈射出去,沿水平桌面上滑行,途中安裝一光電門。
(1)為了減小實驗誤差,彈射器的內(nèi)壁和桌面應盡可能光滑,同時彈射器出口端距離桌子右邊光電門應該
(填“近些”或“遠些”)。
(2)如圖乙所示,用游標卡尺測得窄片的寬度L為
mm。
(3)若物塊質(zhì)量為m,記下某次實驗中帶有窄片的物塊通過光電門的時間Δt,則關(guān)于彈簧此次彈射物塊過程中釋放的彈性勢能為
(用m、L、Δt表示)。發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:131引用:3難度:0.8 -
3.用如圖甲所示的裝置研究“輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧長度形變量”的關(guān)系.在光滑的水平桌面上沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與一個小鋼球接觸.當彈簧處于自然長度時,小鋼球恰好在桌子邊緣,如圖所示.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,小鋼球在空中飛行后落在水平地面上,水平距離為s(不計空氣阻力,當?shù)刂亓铀俣葹間)
(1)若要計算彈簧的彈性勢能還應測量的物理量有 (用相應文字及物理量符號表示)
(2)彈簧的彈性勢能Ep與小鋼球飛行的水平距離s及上述測量出的物理量之間的關(guān)系式為Ep=(用相關(guān)物理量符號來表示)
(3)彈簧的壓縮量x與對應的銅球在空中飛行的水平距離s的實驗數(shù)據(jù)如下表乙所示:
根據(jù)上面的實驗數(shù)據(jù),請你猜測彈性勢能Ep與彈簧的壓縮量x的關(guān)系 (用文字或物理量符號來表示,寫出這兩個量定性關(guān)系即可)發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:43引用:2難度:0.6