Question

【題目】某同學(xué)查資料得知：彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，并且與形變量的平方成正比。為了驗(yàn)證彈簧彈性勢(shì)能與其形變量的平方成正比這一結(jié)論，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

①如圖所示，一根帶有標(biāo)準(zhǔn)刻度且內(nèi)壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口與桌面邊沿平齊。將一輕質(zhì)彈簧插入玻璃管并固定左端。

②將直徑略小于玻璃管內(nèi)徑的小鋼球放入玻璃管，輕推小球，使彈簧壓縮到某一位置后，記錄彈簧的壓縮量x

③突然撤去外力，小球沿水平方向彈出落在地面上，記錄小球的落地位置

④保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小球的平均落點(diǎn)，測(cè)得小鋼球的水平射程s

⑤多次改變彈簧的壓縮量x，分別記作x1、x2、x3……，重復(fù)以上步驟，測(cè)得小鋼球的多組水平射程s1、s2、s3……

請(qǐng)你回答下列問(wèn)題

(1)在實(shí)驗(yàn)中，“保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小球的平均落點(diǎn)”的目的是為了減小____（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）；

(2)若測(cè)得小鋼球的質(zhì)量m、下落高度h、水平射程s，則小球彈射出去時(shí)動(dòng)能表達(dá)式為 ___（重力加速度為g）

(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，該同學(xué)要做有關(guān)彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的圖像，若想直觀的檢驗(yàn)出結(jié)論的正確性，應(yīng)作的圖像為___

A.s－x B.s－x2 C.s2－x D.s－

Answer 1

【答案】偶然誤差 A

【解析】

(1)[1]在實(shí)驗(yàn)中，“保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小鋼球的平均落點(diǎn)”是采用多次測(cè)量求平均值的方法，其目的是為了減小偶然誤差。

(2)[2]設(shè)小球被彈簧彈射出去后的速度為v0，此后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，有

聯(lián)立可得小球彈射出去時(shí)動(dòng)能為

(3)[3]若結(jié)論彈簧彈性勢(shì)能與其形變量的平方成正比成立，有

而彈射過(guò)程彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)發(fā)為動(dòng)能，有

即

變形為

可得關(guān)系，故要驗(yàn)證結(jié)論需要作圖像可構(gòu)成正比例函數(shù)關(guān)系，故選A。