11.某同学想研究弹簧的弹性势能EP和弹簧形变量x间的函数关系.设想用水平力缓慢地将劲度为k的弹簧从原长拉伸x.该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加即EP.根据胡克定律F=kx.拉力的平均值为kx/2.所以W=kx2/2.他猜想弹性势能的表达式应该就是EP=kx2/2.他找到一根弹簧.一个长木板.一个重G=5.0N的长方体形金属块.设计了一个实验.利用一把毫米刻度尺来验证这个结论.步骤是: ⑴将金属块悬挂在该弹簧下方.静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm.由此得出该弹簧的劲度k= , ⑵将金属块放在长木板上.调节长木板的倾角.当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高为10.00cm.底边长为40.00cm.由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ= , ⑶如图将弹簧一端固定在竖直墙上.另一端与金属块接触.用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放.滑块脱离弹簧后又沿长木板滑行一段距离而停下.测出每次弹簧的压缩量x和金属块在长木板上滑行的距离s.将对应的数据填写在下面的表格中.根据能量守恒EP=μGs算出和s对应的弹性势能EP也填入表中,再计算x2的对应值.并填入表中. ⑷利用图象法来验证EP=kx2/2. x(10-2m) 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 s(10-2m) 4.50 8.10 12.45 18.00 24.46 32.05 x2(10-4m2) 2.25 4.00 6.25 9.00 12.25 16.00 EP(10-2J) 5.63 10.13 15.56 22.50 30.58 40.06 请你根据他的思路完成该实验.根据表中数据在上图的坐标系中作出相关的图线.根据图线求出EP和x2间的关系式为 .实验结是否符合EP=kx2/2? . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(一)电压表是测定电路两端电压的仪表,理想电压表的内阻可视为无限大,但实际使用的电压表的内阻并不是无限大.为了测定某一电压表的内阻,给出了以下器材:
A.待测电压表(0~3V,内阻在3.5kΩ~4.5kΩ之间);
B.电流表(0~1mA);C.滑动变阻器(0~50Ω);
D.开关;E.电源(1.5V的干电池两节);F.导线若干
要求多测几组数据,利用作图法求电压表的内阻.
(1)某同学设计了如图1所示的电路图,但根据电路图正确连接实物后,在实际测量时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数都几乎不发生变化,请你简述他在设计中存在的问题______.
(2)请你另外设计一个电路图,画在图2所示的方框内.
(3)根据你设计的电路图,将图3中实物连接起来.

(二)有一学生要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.如图4所示,让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S.
(1)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:______.
(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量x(cm)0.500.751.001.251.501.75
钢球飞行水平距离s(m)1.011.502.012.483.013.50
从上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间有何关系?为什么?______.

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某研究性学习小组为了研究弹簧的弹性势能Ep跟弹簧的形变量x之间的关系,设计了这样一个实验:在实验桌的边缘固定一光滑凹槽(如图1),凹槽中放一轻质弹簧,弹簧的左端固定,右端与小球接触.当弹簧处于自然长度时,小球恰好在凹槽的边缘.让小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出凹槽,小球在空中飞行后落到水平地面.

(1)若用天平、刻度尺测量,计算出小球从凹槽射出瞬间的动能,则除了测量小球的质量外,还须测量的物理量有:______.
(2)因为小球从凹槽射出时,由于某些偶然因素的影响,即使将弹簧压缩同样的长度,小球射出的水平距离S也会稍有不同.为了准确测出S,某同学欲用小球将弹簧10次压缩到同一个长度,记录下小球这10次抛出的落点,则需使用______等实验器材才能完成相应的记录;现用直尺测量小球射出的水平距离,直尺的零刻度线处于凹槽出口的正下方,小球10个落点的位置如2图所示,则弹簧的该压缩量对应小球射出的水平距离S=______.
(3)该组同学进行了定量研究,得到了弹簧压缩量x与弹簧性势能EP的如下实验数据.
x(10-2m)01.001.411.732.002.453.003.16
Ep(J)00.050.100.150.200.300.450.50
根据上表的数据,可猜想Ep和x之间的关系为______;为验证猜想,可在图3中,以Ep为横坐标、______为纵坐标作图线,若该图象的形状为直线,说明此猜想正确.

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某研究性学习小组为了研究弹簧的弹性势能Ep跟弹簧的形变量x之间的关系,设计了这样一个实验:在实验桌的边缘固定一光滑凹槽(如图1),凹槽中放一轻质弹簧,弹簧的左端固定,右端与小球接触.当弹簧处于自然长度时,小球恰好在凹槽的边缘.让小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出凹槽,小球在空中飞行后落到水平地面.

(1)若用天平、刻度尺测量,计算出小球从凹槽射出瞬间的动能,则除了测量小球的质量外,还须测量的物理量有:______.
(2)因为小球从凹槽射出时,由于某些偶然因素的影响,即使将弹簧压缩同样的长度,小球射出的水平距离S也会稍有不同.为了准确测出S,某同学欲用小球将弹簧10次压缩到同一个长度,记录下小球这10次抛出的落点,则需使用______等实验器材才能完成相应的记录;现用直尺测量小球射出的水平距离,直尺的零刻度线处于凹槽出口的正下方,小球10个落点的位置如2图所示,则弹簧的该压缩量对应小球射出的水平距离S=______.
(3)该组同学进行了定量研究,得到了弹簧压缩量x与弹簧性势能EP的如下实验数据.
x(10-2m)1.001.411.732.002.453.003.16
Ep(J)0.050.100.150.200.300.450.50
根据上表的数据,可猜想Ep和x之间的关系为______;为验证猜想,可在图3中,以Ep为横坐标、______为纵坐标作图线,若该图象的形状为直线,说明此猜想正确.

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某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep。根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx。拉力的平均值为kx,所以W=kx2。他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=kx2。他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块,设计了一个实验,利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。步骤是:

(1)将金属块悬挂在该弹簧下方,静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量,即F=kx式中的比例系数k为________N/m;

(2)将金属块放在长木板上,调节长木板的倾角,当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=______。

(3)如图将木板固定在地面上,金属块放置于木板上。弹簧一端固定在竖直墙上,另一端与金属块接触,用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放,滑块脱离弹簧后,又沿长木板滑行一段距离而停下。测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s,将对应的数据填写在下面的表格中。

为验证结果是否符合猜想Ep=kx2,则应该根据以上数据作出得图像为(      )

A:图像             B:图像

C:图像        D:图像

在下图的坐标系中作出你所选择的的图像,请注明横纵坐标所代表的物理量及单位,并注明你所选的标度,由图可得到Ep和x2间的关系式为                    则该同学的猜想是          (填“正确”或者“错误”)的。

 

 

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某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep。根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx。拉力的平均值为kx,所以W=kx2。他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=kx2。他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块,设计了一个实验,利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。步骤是:

(1)将金属块悬挂在该弹簧下方,静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量,即F=kx式中的比例系数k为________N/m;
(2)将金属块放在长木板上,调节长木板的倾角,当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=______。
(3)如图将木板固定在地面上,金属块放置于木板上。弹簧一端固定在竖直墙上,另一端与金属块接触,用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放,滑块脱离弹簧后,又沿长木板滑行一段距离而停下。测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s,将对应的数据填写在下面的表格中。

为验证结果是否符合猜想Ep=kx2,则应该根据以上数据作出得图像为(     )
A:图像             B:图像
C:图像        D:图像
在下图的坐标系中作出你所选择的的图像,请注明横纵坐标所代表的物理量及单位,并注明你所选的标度,由图可得到Ep和x2间的关系式为                   则该同学的猜想是         (填“正确”或者“错误”)的。

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