【題目】某同學根據(jù)機械能守恒定律,設計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關系,已知彈簧的勁度系數(shù)為50.0N/m.

1)將彈簧固定于氣墊導軌左側。如圖(a)所示:調(diào)整導軌.使滑塊自由滑動時,通過兩個光電門的速度大小______________.

2)用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x;稱放滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度釋放滑塊過程中,彈簧的彈性勢能轉化為______________________.

3)重復(2)中的操作,得到的關系如圖(b)。由圖可知,___________關系,由上述實驗可得結論:對同一根彈簧,彈性勢能與彈簧的______________________成正比。

【答案】相等 滑塊的動能 正比 壓縮量的平方

【解析】

1[1].通過光電門來測量瞬時速度,從而獲得釋放壓縮的彈簧的滑塊速度,為使彈性勢能完全轉化為動能,則導軌必須水平,因此通過兩個光電門的速度大小須相等;

2[2].用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x;當釋放滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度v,釋放滑塊過程中,彈簧的彈性勢能轉化為滑塊的動能;

3[3][4].根據(jù)vx的關系圖可知,圖線經(jīng)過原點,且是斜傾直線,則vx成正比,由動能表達式,動能與速度的大小平方成正比,而速度的大小與彈簧的壓縮量成正比,因此彈簧的彈性勢能與彈簧的壓縮量的平方成正比;

練習冊系列答案
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1)求在時刻小球B的速度,并在圖(b)中大致畫出B球的速度時間圖象;

2)若GH板間是電場強度為E=8×104V/m的勻強電場,在某時刻將小球C釋放,則小球C離開電場時的速度為多大?

3)若小球C以離開電場時的速度向右勻速運動,它將遇到小球A,并與之結合在一起運動,試定量分析在各種可能的情況下彈簧的最大彈性勢能(即最大彈性勢能的范圍)。

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C. 小球落在凹槽上時,其兩次的重力的瞬時功率不同

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