[题目]某同学根据机械能守恒定律.设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.①如图(a).将轻质弹簧下端固定于铁架台.在上端的托盘中依次增加砝码.测得相应的弹簧长度.部分数据如下表.有数据算得劲度系数k= N/m.(结果保留两位有效数字.g取9.8m/s2) (c)②取下弹簧.将其一端固定于气垫导轨左侧.如图(b)所示,调整导轨.使滑块自由� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。

①如图(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，有数据算得劲度系数k=____N/m，（结果保留两位有效数字，g取9.8m/s2）

(a)　　　　　　　　　　　(b)　　　　　　　

(c)

②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小______________。

③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为______________。

④重复③中的操作，得到v与x的关系如图（c）。由图可知，v与x成_______关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的___________成正比。

【答案】（1）50 （2）相等（3）滑块的动能（4）正比压缩量的平方

【解析】试题分析：（1）根据胡克定律，结合表格数据，将单位统一，即可求解；（2）调整导轨的目的时，滑块在导轨上做匀速直线运动，即可求解结果；（3）当释放压缩的弹簧时，弹性势能转化为滑块的动能，再由光电门测量瞬时速度，求出弹性势能的大小；（4）根据v与x的关系图，可知，v与x成正比，结合动能表达式，即可知弹性势能与压缩量的关系，从而即可求解．

（1）表格中，当50g时，弹簧长度为8.62cm，当100g时，弹簧长度为7.63cm，当150g时，弹簧长度为6.66cm，根据胡克定律，设弹簧的劲度系数为k，原长为，则列式；；联立两式，解得；

（2）通过光电门来测量瞬时速度，从而获得释放压缩的弹簧的滑块速度，为使弹性势能完全转化为动能，则导轨必须水平，因此通过两个光电门的速度大小须相等；

（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；当释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；

（4）根据v与x的关系图可知，图线经过原点，且是斜倾直线，则v与x成正比，由动能表达式，动能与速度的大小平方成正比，而速度的大小与弹簧的压缩量成正比，因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比；

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示电路中，A、B是相同的两小灯泡．L是一个带铁芯的线圈，直流电阻可不计．调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关闭合和断开时 ( )

A. 两灯同时点亮、同时熄灭

B. 闭合S时，B比A先达到正常发光状态

C. 断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同

D. 断开S时，A灯会突然闪亮一下再熄灭

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】首先发现感应电流的科学家是（）

A. 奥斯特 B. 法拉第 C. 安培 D. 楞次

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，两块平行金属极板MN水平放置，板长L＝1 m，间距d＝ m，两金属板间电压UMN＝1×104 V；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2，已知A、F、G处于同一直线上，B、C、H也处于同一直线上，AF两点距离为 m．现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m＝3×10－10 kg，带电量q＝＋1×10－4 C，初速度v0＝1×105 m/s.求：