某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示。向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放。小球離開桌面后落到水平地面。通過測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能。

回答下列問題：
（1）本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等。已知重力加速度大小為g，為求得Ek，至少需要測(cè)量下列物理量中的          （填正確答案標(biāo)號(hào)）。
A．小球的質(zhì)量m
B．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s
C．桌面到地面的高度h
D．彈簧的壓縮量△x
E.彈簧原長(zhǎng)l0
（2）用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek，得Ek=           。
（3）圖（b）中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s—△x圖線。從理論上可推出，如果h不變。m增加，s—△x圖線的斜率會(huì)      （填“增大”、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，s—△x圖線的斜率會(huì)   （填“增大”、“減小”或“不變”）。由圖（b）中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與△x的        次方成正比。
（1）ABC     (2)     （3）減小  增大   2
（1）根據(jù)小球被拋出時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式：，需要測(cè)量小球的質(zhì)量，A項(xiàng)正確；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求出小球的初速度：
水平方向：s=v0t，豎直方向： ，解得：，所以需要測(cè)量小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s和桌面到地面的高度h。
（2）由（1）問所述可知s=v0t，，，聯(lián)立以上各式可得：。
（3），則，Ep=，故s—△x圖線的斜率與成正比。若h不變m增加，則斜率減��；若m不變h增加，則斜率增大。由于s—△x圖線為直線，故Ep∝（△x）2。
【考點(diǎn)定位】力學(xué)試驗(yàn)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在做“碰撞中的動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是
A．斜槽軌道盡量光滑以減少誤差
B．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同
C．需要用秒表測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
D．需要用圓規(guī)確定小球落地的平均位置，并用刻度尺測(cè)量落地水平距離

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如下圖所示的甲或乙方案來進(jìn)行．
(1)比較這兩種方案，________(選填“甲”或“乙”)方案好些，理由是__________________．

(2)如圖丙是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，測(cè)得每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示，已知每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T＝0.1 s．物體運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________；該紙帶是采用________(選填“甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的．簡(jiǎn)要寫出判斷依據(jù)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.

丙
(3)如圖丁所示是采用甲方案時(shí)得到的一條紙帶，在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí)，幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行，其中正確的是(　　)

丁
A．vN＝gnTB．
C．vN＝D．vN＝g(n－1)T

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車的運(yùn)動(dòng)情況．某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3……，量得0與1兩點(diǎn)間距離x1＝30mm,2與3兩點(diǎn)間距離x3＝48mm，則小車在0與1兩點(diǎn)間平均速度為v1＝________m/s，在2與3兩點(diǎn)間平均速度為v2＝______m/s.據(jù)此可判定小車做________運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）有下列器材可供選用：重錘，鐵架臺(tái)，天平，秒表，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，復(fù)寫紙，紙帶，低壓直流電源。其中不必要的器材有                ；缺少的器材是               。
（2）實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如下圖所示，其中，A為打下的第1個(gè)點(diǎn)，C、D、E、F為距A較遠(yuǎn)的連續(xù)選取的四個(gè)點(diǎn)（其他點(diǎn)未標(biāo)出）。用刻度尺量出C、D、E、F到A的距離分別為s1=20.06cm，s2=24.20cm，s3=28.66cm，s4=33.60cm。重錘的質(zhì)量為m=1.00kg；打點(diǎn)周期為T=0.02s；實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的重力加速度為g=9.80m/s2。為了驗(yàn)證打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中重錘的機(jī)械能守恒，應(yīng)計(jì)算出：打下D點(diǎn)時(shí)重錘的速度v=__         (用題予字符表達(dá))=__       m/s，重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp=    _(用題予字符表達(dá))=____J，重錘動(dòng)能的增加量 =__        __(用題予字符表達(dá))=__  __J。（小數(shù)點(diǎn)后保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖，研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測(cè)得小球的水平初速度和飛行時(shí)間，底板上的標(biāo)尺可以測(cè)得水平位移。
保持水平槽口距底板高度h＝0.420m不變。改變小球在斜槽導(dǎo)軌上下滑的起始位置，測(cè)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0、飛行時(shí)間t和水平位移d，記錄在表中。

(1)由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時(shí)，小球水平位移d與其初速度v0成＿＿＿＿關(guān)系，與＿＿＿＿無關(guān)。
v0(m/s)
0.741
1.034
1.318
1.584
t(ms)
292.7
293.0
292.8
292.9
d(cm)
21.7
30.3
38.6
46.4
 
(2)一位同學(xué)計(jì)算出小球飛行時(shí)間的理論值發(fā)現(xiàn)理論值與測(cè)量值之差約為3ms。經(jīng)檢查，實(shí)驗(yàn)及測(cè)量無誤，其原因是＿＿＿＿。
(3)另一位同學(xué)分析并糾正了上述偏差后，另做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，競(jìng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量值t′依然大于自己得到的理論值，但二者之差在3－7ms之間，且初速度越大差值越小。對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的安裝進(jìn)行檢查，確認(rèn)斜槽槽口與底座均水平，則導(dǎo)致偏差的原因是＿＿＿＿。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體自由下落過程中動(dòng)能和勢(shì)能的變化，來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵架臺(tái)、重錘、紙帶、復(fù)寫紙、低壓交流電源之外，還需要下列器材中的哪一個(gè)         。（填選項(xiàng)字母）
A．秒表                    B．天平 
C．刻度尺                  D．彈簧秤
（2）按照?qǐng)D示的裝置安裝器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下面列舉的四個(gè)學(xué)生操作步驟只有兩個(gè)是正確的，挑選出來填在橫線上         。（填選項(xiàng)字母）
A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上
B．用天平測(cè)量出重物的質(zhì)量
C．先接通電源，后釋放紙帶
D．選取點(diǎn)跡清晰的且第一、二連續(xù)兩點(diǎn)間的距離約為2mm的紙帶
（3）一般情況下物體動(dòng)能的增加量         重力勢(shì)能的減少量（填“大于”、“等于”、“小于”）。你認(rèn)為，產(chǎn)生這種結(jié)果的一個(gè)可能原因是         。（填選項(xiàng)字母）
A．重物的質(zhì)量過大                  B．重物的體積過小 
C．電源的電壓偏低                  D．重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動(dòng)能越來越大，為了“探究重力做功和物體動(dòng)能變化間的定量關(guān)系”，我們提供了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)結(jié)合該圖設(shè)計(jì)一個(gè)本實(shí)驗(yàn)情景的命題：
如圖所示，設(shè)質(zhì)量為m（已測(cè)定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落，測(cè)出小球下落至光電門時(shí)發(fā)生的_____①_______和通過光電門時(shí)的______②______，試探究外力做的功_____③_______ 與小球動(dòng)能變化量______④______的定量關(guān)系．（請(qǐng)?jiān)冖佗诳崭裉幪顚懳锢砹康拿Q和對(duì)應(yīng)符號(hào)；在③④空格處填寫數(shù)學(xué)表達(dá)式．）
（2）某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)字．（在計(jì)算過程中g(shù)取10 m/s2，所有計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
①用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0．50 kg；
②用游標(biāo)尺測(cè)出小球的直徑為10．0 mm；
③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為80．80 cm；
④電磁鐵先通電，讓小球________；
⑤________，小球自由下落；      ⑥在小球經(jīng)過光電門時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時(shí)間為2．50×10－3 s，由此可算得小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為________m/s；
⑦計(jì)算得出重力做的功為________ J，小球動(dòng)能變化量為________J。
（3）試根據(jù)在（2）條件下做好本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：________________________________．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖：螺旋測(cè)微器的示數(shù)為       mm；游標(biāo)卡尺的示數(shù)為        cm。

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同步練習(xí)冊(cè)答案