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    为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系，某实验小组的实验装置如图所示，光滑水平桌面距地面高为h，一轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的小钢球接触，弹簧处于原长。将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，已知重力加速度为g

    (1) 某次实验测得小球的落点P到O点的距离为S，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s、mg之间的关系式为____________________；
    (2) 改变弹簧压缩量进行多次实验，测量数据如下表所示，请在坐标纸上做出x-s图象。

    弹簧压缩量x/m
    		0.010
    		0.015
    		0.020
    		0.025
    		0.030
    		0.035
    小球飞行水平距离s/m
    		2.0
    		3.0
    		4.1
    		5.9
    		6.0
    		7.0
    (3) 由图象得出x与s的关系式为_______________；由实验得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的关系式为______________。

    （1）（2分）              
    （2）（2分）图象如图     
    （3）（2分） x=0.005s      =

    解析

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”，查资料得知：“弹簧的弹性势能Ep＝kx2，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量”。某同学用压缩的弹簧推静止的小球（已知质量为m）运动来探究这一问题。为了研究方便，把小铁球O放在水平桌面上做实验，让小铁球O在弹力作用下运动，即只有弹簧推力做功。

    该同学设计实验如下：

    （1）如图甲所示，将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小铁球O，静止时测得弹簧的形变量为d。在此步骤中，目的是要确定________，用m、d、g表示为________。

    （2）如图乙所示，将这根弹簧水平放在光滑桌面上，一端固定在竖直墙面，另一端与小铁球接触，用力推小铁球压缩弹簧；小铁球静止时测得弹簧压缩量为x，撤去外力后，小铁球被弹簧推出去，从水平桌面边沿抛出落到水平地面上。

    （3）测得水平桌面离地高为h，小铁球落地点离桌面边沿的水平距离为L，则小铁球被弹簧弹出的过程中初动能Ek1＝________，末动能Ek2＝________（用m、h、L、g表示）；弹簧对小铁球做的功W＝________（用m、x、d、g表示）。

    对比W和（Ek2－Ek1）就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”，即：“在实验误差范围内，外力所做的功等于物体动能的变化”。

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