為了探究彈性勢(shì)能與彈簧形變量之間的關(guān)系，需要測(cè)定彈簧的彈性勢(shì)能．一位同學(xué)采用了如圖所示的一種裝置：水平放置的彈簧一端固定在墻上，另一端靠著已知質(zhì)量為m的木塊，此時(shí)彈簧為原長(zhǎng)，木塊的左側(cè)是光滑的，右側(cè)是粗糙的，水平面足夠大．現(xiàn)利用一塊秒表和一把刻度尺，測(cè)量出彈簧被壓縮的彈性勢(shì)能．測(cè)量步驟如下：
（1）用手水平向左推動(dòng)木塊，使彈簧縮短一定長(zhǎng)度x；
（2）放手讓彈簧推動(dòng)木塊，用秒表測(cè)出木塊自彈簧原長(zhǎng)位置運(yùn)動(dòng)到最終靜止位置的時(shí)間t；
（3）用刻度尺測(cè)出木塊______的距離S；
（4）利用測(cè)量結(jié)果，導(dǎo)出彈性勢(shì)能的表達(dá)式EP=______（用S、t、m表示）．
（3）測(cè)出木塊自彈簧原長(zhǎng)位置運(yùn)動(dòng)到最終靜止位置之間的距離S．
（4）設(shè)摩擦力為f，木塊運(yùn)動(dòng)彈簧原長(zhǎng)位置時(shí)速度為v0，木塊自彈簧原長(zhǎng)位置運(yùn)動(dòng)到最終靜止位置，由牛頓第二定律：f=ma…①
又木塊末速度為零：
a=
-v0
t
…②
由①②解得：f=-
mv0
t
…③
由動(dòng)能定理：-fS=0-
1
2
mv02…④
由③④解得：v0=
2S
t

故木塊在彈簧原長(zhǎng)位置時(shí)的動(dòng)能為：Ek=
1
2
mv02=
1
2
×m×(
2S
t
)=
2mS2
t

由能量轉(zhuǎn)化和守恒可知，彈簧被壓縮產(chǎn)生的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為木塊在彈簧原長(zhǎng)位置時(shí)的動(dòng)能，故彈簧彈性勢(shì)能為：Ep=Ek=
2mS2
t2

故答案為：（3）自彈簧原長(zhǎng)位置運(yùn)動(dòng)到最終靜止位置之間．
（4）
2mS2
t2
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球。現(xiàn)在利用這些器材測(cè)定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能。

圖1
（1）還需要的器材是               、                     。
（2）以上測(cè)量實(shí)際上是把對(duì)彈性勢(shì)能的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)        能的測(cè)量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為對(duì)            和             的直接測(cè)量。
（3）為了研究彈簧的彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)和形變量的關(guān)系，除以上器材外，還準(zhǔn)備了兩個(gè)輕彈簧，所有彈簧的勁度系數(shù)均不相同。試設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（6分）在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，
（1）某同學(xué)的操作步驟為：
a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺(tái)上
b．用米尺量得細(xì)線長(zhǎng)度l
c．在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球
d．用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T＝t/n
e．用公式計(jì)算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)際值相比     （選填“偏大”、“相同”或“偏小”）。
（2）已知單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為，式中T0為擺角趨近于0°時(shí)的周期，a為常數(shù)。為了用圖像法驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測(cè)量的物理量有                ；若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的圖線，則圖像中的橫軸表示          。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如下圖有一種全自動(dòng)相機(jī)的曝光時(shí)間（快門從打開到關(guān)閉的時(shí)間）是固定不變的。為了估測(cè)相機(jī)的曝光時(shí)間，有位同學(xué)提出了下述實(shí)驗(yàn)方案（以下忽略空氣阻力）：
他從堅(jiān)直墻面上O點(diǎn)的左上方與O豎直高度相距H=5.5m處，水平彈出一個(gè)小石子落下，在小石子沿拋物線下落通過(guò)O點(diǎn)以后，按動(dòng)快門，對(duì)小石子照相，得到如圖所示的照片，由于石子的運(yùn)動(dòng)，它在照片上留下一條模糊的徑跡AB。已知每塊磚的平均長(zhǎng)度約為24cm，平均厚度約6cm。(g取9.8m/s2)

（1）從這些信息估算該相機(jī)的曝光時(shí)間最近于（    ）
A．0.04 s
B．0.06 s
C．0.02 s
D．0.08 s
（2）用以上信息估算出平拋的初速度       m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是重物重力勢(shì)能的減少量等于重物動(dòng)能的增加量。以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)操作的一部分，請(qǐng)將必要的步驟挑選出來(lái)，并且按合理的順序排列：             （填代號(hào)）。
                               
A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線
把它和交流電電源連接起來(lái)
B．用天平稱出重物的質(zhì)量
C．把紙帶的一段固定在重物上，另一端穿過(guò)
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重物提升到一定
的高度
D．用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間
E．釋放紙帶
F．重復(fù)幾次，得到3-5條符合要求的紙帶
G．接通電源

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．所用的鉤碼每個(gè)質(zhì)量都是30g，他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，然后再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)，并算出彈簧的伸長(zhǎng)量，將數(shù)據(jù)填在了下面的表格中．（設(shè)彈力始終未超過(guò)彈簧彈性限度，g取10m/s2）
彈簧彈力F（N）00.30.60.91.21.5
彈簧總長(zhǎng)L（cm）6.07.28.39.510.611.8
彈簧伸長(zhǎng)量△L（cm）01.22.33.54.65.8
請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)紙上，如圖所示，作出彈簧彈力大小F跟彈簧伸長(zhǎng)量△L之間的關(guān)系圖象；
（2）該彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m．
（3）在彈性限度內(nèi)，若在該彈簧的下端掛上一個(gè)300g的鉤碼，則其伸長(zhǎng)量△L為______cm．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

在“研究彈簧的形變量與外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置，測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖所示．
（1）由圖求出彈簧的勁度系數(shù)，即k=______N/m．
（2）圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是：______．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)填在下面的表中．（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）
測(cè)量次數(shù)123456
彈簧彈力大小F/N00.490.981.471.962.45
彈簧總長(zhǎng)x/cm07.168.349.4810.8511.75
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙的坐標(biāo)紙上已描出了前四次測(cè)量的彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長(zhǎng)X之間的函數(shù)關(guān)系點(diǎn)，請(qǐng)把第5、6次測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)描出來(lái)，并作出F-X圖線．
（2）圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義是______．
（3）該彈簧的勁度系數(shù)k=______（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一質(zhì)量為1kg的物塊在水平地面上向右滑行，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，從t＝0時(shí)刻開始受到一水平向左的恒定外力F＝1N的作用，則反映物塊所受摩擦力隨時(shí)間變化的圖象是(取向右為正方向)(　　)

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同步練習(xí)冊(cè)答案