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水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其压缩时长度的改变量x的关系。先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从静止释放。用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x,测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的值是根据t值计算得出的)


(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作—x图线。

(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在—x图线上,从—x图线看,与x是什么关系?
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek是什么关系?
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系?
④综合以上分析,Ep与x是什么关系?
(1)—x图线如图

(2)①与x成正比
②Ek成正比

成正比

试题分析:(1)描点连线时,尽可能让点均匀分布在直线的两侧(2)①从图像中可以看出与x成正比②由动能公式可知Ek成正比③由能量守恒可知弹簧的弹性势能等于物体的动能④由此可推断成正比
点评:本题难度较小,掌握动能公式和逻辑推理
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如下图是利用闪光照相研究平抛运动的示意图.小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时下落,闪光频率为的闪光器拍摄的照片中B球有四个像,像间距离已在图中标出,单位为cm,两球恰在位置4相碰.则A球离开桌面时的速度______.(g)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地重力加速度为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图(b)所示。纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA、hBhC的值。回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)

(1)打点计时器打B点时,重物速度的大小vB=     m/s;
(2)通过分析该同学测量的实验数据,他的实验结果是否验证了机械能守恒定律?简要说明分析的依据。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。桌面离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。

(1)关于该实验,下列说法中正确的是______。
A.该装置中轨道必须尽可能光滑
B.该装置中轨道末端必须水平
C.该实验中必须测量钢球的质量
D.该实验中钢球也可换成密度很小的塑料球
(2)该实验验证钢球在下列哪段运动过程中的机械能守恒?________
A.在轨道上运动阶段    B.平抛运动阶段    C.从释放到着地的整个运动阶段
(3)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=_______(用H、h表示)。
(4)实际测得的s2总是比(3)中理论值_______。(填“大”或“小”)
(5)写出一条造成(4)中差异的原因:________________________。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用重物的质量为,当地的重力加速度为,打点计时器的打点时间间隔为T。某同学通过实验得到一条如图所示的纸带,纸带上的“0”点是物体刚要下落时打下的点,点“0”和“1”之间还有若干点,点“1”和点“6”之间各点为连续点,各点之间的距离如图所示。从“0”到“5”的过程中物体减小的重力势能的表达式为                             ,当打点“5”时物体的速度为              ,这时物体动能的表达式为                      

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在做“验证机械能守恒定律”的实验时,不仅需要把本实验的实验原理、步骤、注意事项等弄清楚,也需要掌握好数据处理的方法。
(1)请从以下列出的步骤
中将合理的步骤选出来,并按合理的顺序把它们的字母代号依次填在横线上_________.
A.用毫米刻度尺测量起点与各计数点间的距离,并记录数据
B.将纸带固定在重锤上
C.用天平测出重锤的质量
D.将纸带穿过打点计时器,并将重锤提高使之靠近打点计时器
(E)把打点计时器接在直流低压电源上
(H)合上开关,接通电源,放开纸带
(I)拆除并整理仪器
(J)把打点计时器接在交流低压电源上
(K)切断电源、更换纸带,重新进行两次实验
(L)在三条纸带中选出第一、第二两点间的间距最接近2mm且点迹清晰的一条纸带
(M)根据测量数据进行计算,得出结论
(2)在我们班同学进行的某次学生实验在《验证机械能守恒定律》的实验中,电源频率是50Hz。某同学选择了一条理想纸带,各记数点到点的距离已记录在各记数点下,如图所示。 点是打的第一个点,1、2、3间都还有3个计时点。请由纸带求出重物下落中由到2的过程中,动能增加了_________ J; 重力势能减少多少__________ J;由这些结果可得出___________________结论。(计算中g取9.8m/s2。)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

“探究求合力的方法”实验装置如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。

(1)在用两根弹簧秤通过细绳拉橡皮筋时,除了要记下两弹簧秤拉力大小和方向,还需
记录          . 
(2)图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。F与F/中,方向一定沿AO方向的是     .
(3)本实验中采用的科学方法是              .

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)在《探究加速度与物体质量、物体受力的关系》实验中,要采用控制变量法来进行研究,实验装置需要小车、打点计时器、纸带、小沙袋和滑轮垫块。
①在研究加速度与物体质量的关系中,需要保持        不变,而去改变小车质量,来探究小车运动加速度与小车质量的关系。
②在实验中,为减小实验误差,要把斜面右端垫高一些,以平衡摩擦力,使小车受到合力等于绳对小车的拉力;那么在每次改变小车质量后,是否要重新平衡摩擦力?_______(填“不要”或“要”)。
③在寻找到加速度和质量的关系,采用图像方法处理数据,图像坐标应该选用________ (填“a-m”或“a-1/m”)
(2)在用打点计时器研究作匀变速直线运动物体的加速度时,打点纸带如图所示,已知打点计时器每隔0.02s打一个点,每打5个点取一个计数点,A、B、C、D是四个计数点,纸带上C点对应的物体的瞬时速度为         m/s;该物体的加速度为________m/s2.(结果保留一位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图是某次实验时用打点计时器打出的一条纸带.计时器所用电源的频率为50Hz.图中A、B、C、D、E为按时间顺序所取的五个计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s,A、B、C、 D、E各点与O点的距离在图中标出(单位是cm),则打B点时纸带的运动速度大小是___________m/s,纸带运动过程中的加速度大小是___________m/s2.(最终结果保留3位有效数字)

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同步练习册答案