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    精英家教网由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为EP=
    1
    2
    kx2    （式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）．为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：
    ①首先他们都进行了图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；
    ②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H．
    ③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验．将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L．
    （1）A、B两位同学进行图甲所示实验是为了确定物理量：
     
    ，用m、d、g表示所求的物理量：
     
    ．
    （2）如果EP=
    1
    2
    kx2    成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x=
     
    ；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x=
     
    ．
    分析：（1）A、B两位同学作图甲所示实验的目的是测量弹簧的劲度系数k，由胡克定律得到k；
    （2）A同学所做的乙实验：弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能，根据机械能守恒列式求解x与d、H的关系式；B同学所做的实验是利用平抛运动的规律求出平抛运动的初速度，再机械能守恒列式求x与d、h、L的关系式．
    解答：解：（1）A、B两位同学做所示实验的目的是测量弹簧的劲度系数k，当小球静止时，有
    mg=kd，可得k=
    mg
    d

    （2）A同学所做的乙实验：将弹簧压缩x后释放小球，小球上升的最大高度为H，此过程中弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能，根据机械能守恒得
     
    1
    2
    kx2    =mgH
    解得 x=
    		2dH

    B同学的实验：将弹簧压缩x后释放小球，有
    1
    2
    kx2    =
    1
    2
    m
    v
    2
    0

    小球离开桌面后，以初速度v0做平抛运动，则有
      L=v0t，h=
    1
    2
    gt2
    可得x=L
    d
    2h

    故答案为：
    （1）弹簧的劲度系数k，k=
    mg
    d

    （2）x=
    		2dH
    ，x=L
    d
    2h
    点评：本题借助于竖直上抛运动和平抛运动以及胡克定律推导考查了x与其他量的关系，是考查知识综合应用、公式理论推导的好题．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源：2011届贵州省高三五校第五次联考（理综）物理部分 题型：实验题

    （8分）A、B两位同学在看到了这样一个结论：“由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：
    ①首先他们都进行了如上图5甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；
    ②A同学完成步骤①后，接着进行了如图5乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H.
    ③B同学完成步骤①后，接着进行了如图5丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.

    （1）A、B两位同学进行图5甲所示实验的目的是为了确定物理量：     ，用m、d、g表示所求的物理量：        .
    （2）如果成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是：x=    ；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是：x=   .

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    科目：高中物理 来源：2013届河北省衡水中学高三第三次模拟考试物理试卷（带解析） 题型：实验题

    （6分）A、B两位同学看到了这样一个结论：“由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：
    ①首先他们都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；
    ②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H.
    ③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.

    （1）A、B两位同学进行图甲所示实验的目的是为了确定弹簧的劲度系数，用m、d、g表示劲度系数k=             .
    （2）如果成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是：x=          ；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是：x=           .

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年河北省高三第三次模拟考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    （6分）A、B两位同学看到了这样一个结论：“由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：

    ①首先他们都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；

    ②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H.

    ③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.

    （1）A、B两位同学进行图甲所示实验的目的是为了确定弹簧的劲度系数，用m、d、g表示劲度系数k=             .

    （2）如果成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是：x=          ；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是：x=           .

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    A、B两位同学在看到了这样一个结论：“由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：

    ①首先他们都进行了如上图5甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；

    ②A同学完成步骤①后，接着进行了如图5乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H.

    ③B同学完成步骤①后，接着进行了如图5丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.

    （1）A、B两位同学进行图5甲所示实验的目的是为了确定物理量：      ，用m、d、g表示所求的物理量：         .

    （2）如果成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是：x=     ；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是：x=    .

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