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某學習小組為探究彈性勢能的表達式，設計了如圖14所示的實驗裝置,在高度為h的光滑水平桌面上,沿與桌面邊緣垂直的方向放置一輕質彈簧,其左端固定,右端與質量為m的小鋼球接觸,彈簧處于自然長度時,小鋼球恰好在桌面邊緣.使鋼球壓縮彈簧△x后由靜止釋放,鋼球沿桌面水平飛出,落到水平地面,小球在空中飛行的水平距離為s，實驗數據記錄如表所示,重力加速度為g。試分析彈簧的彈性勢能Ep與形變量△x的關系

由

,解得：

，則小球平拋時的初速度

，由機械能守恒定律可知：小球在彈開過程中獲得的動能等于開始時彈簧的彈性勢能，即

，從表格中的數據可以看出,s正比于△x,即s=3k△x，k為比例系數。故彈性勢能Ep與彈簧的形變量△x的平方成正比關系，即

，k為比例系數。

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）
Ⅰ．（6分）圖中為“雙棱鏡干涉”實驗裝置，其中 s 為單色光源，A為一個頂角略小于180°的等腰三角形棱鏡，P為光屏。s位于棱鏡對稱軸上，屏與棱鏡底邊平行。調節光路，可在屏上觀察到干涉條紋。這是由于光源s發出的光經棱鏡作用后，相當于在沒有棱鏡時，兩個分別位于圖中s₁和s₂位置的相干波源所發出的光的疊加。（s₁和s₂的連線與棱鏡底邊平行。）
已知s₁和s₂的位置可由其它實驗方法確定，類比“雙縫干涉測波長”的實驗，可以推測出若要利用“雙棱鏡干涉”測量光源s發出的單色光的波長時，需要測量的物理量是：
，和。

Ⅱ．（12）圖Ⅰ中所示裝置可以用來測量硬彈簧（即勁度系數較大的彈簧）的勁度系數k。電源的電動勢為E，內阻可忽略不計：滑動變阻器全長為l，重力加速度為g，V為理想電壓表。當木板上沒有放重物時，滑動變阻器的觸頭位于圖1中a點，此時電壓表示數為零。在木板上放置質量為m的重物，滑動變阻器的觸頭隨木板一起下移。由電壓表的示數U及其它給定條件，可計算出彈簧的勁度系數k。

（1）寫出m、U與k之間所滿足的關系式。
（2）已知E = 1.50V，l =" 12.0" cm，g =" 9.80" m/s²。測量結果如下表：

m（kg）	1.00	1.50	3.00	4.50	6.00	7.50
U（V）	0.108	0.154	0.290	0.446	0.608	0.740

①在圖2中給出的坐標紙上利用表中數據描出m－U直線。
②m－U直線的斜率為 kg/V。
③彈簧的勁度系數k= N/m。（保留3位有效數字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（1）物體運動的加速度．（2）打計數點ｃ時的速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在“合力與分力之間的關系”實驗中，橡皮條一端固定在木板上，用兩個彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一位置O點，以下操作正確的是（）

A．實驗中必須記錄彈簧秤拉力的方向

B．在實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數時視線要正對彈簧秤的刻度

C．實驗中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調節另一彈簧秤的拉力大小和方向，把橡皮條節點拉到O點

D．實驗中，把橡皮條節點拉到O點時，兩彈簧秤之間的夾角應取90°不變，以便于計算合力的大小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

某同學為研究滑動摩擦力與哪些因素有關設計了圖10所示實驗。
他用彈簧秤水平拉動木塊在水平面上作勻速直線運動，讀出并記錄彈簧秤的讀數。實驗中改變被拉木塊的數量、改變接觸面的材料、改變接觸面積的大小及改變木塊速度的大小，并將若干次實驗數據記錄在下表中.試根據該同學的實驗數據，分析總結并回答下列問題

實驗次數	接觸面材料	拉動木塊數	木塊放置情況	木塊運動速度	彈簧秤讀數(N)
1	木板	1	平放	v較小	3.50
2	木板	1	平放	v較大	3.50
3	木板	1	側放	v較小	3.50
4	木板	2	平放	v較小	7.00
5	化纖地毯	1	平放	v較小	8.00
6	化纖地毯	1	側放	v較大	8.00
7	化纖地毯	2	平放	v較小	16.00

（1）物體間的滑動摩擦力的大小與哪些因素有關？有什么關系？
（2）物體間的滑動摩擦力的大小與哪些因素是無關的？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

⑴三個同學根據不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規律”的實驗：

     ①甲同學采用如圖所示的裝置，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，使A球被彈出時的速度不同，兩球仍然同時落地，這說明                          。
②乙同學采用如圖乙所示的裝置，兩個相同的斜槽軌道M、N，分別用于發射小鐵球P、Q，其中N的末端作與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D。斜槽軌道M到水平板的高度可調，但兩軌道始終保持平行，因此小鐵球P、Q在軌道出口處的水平速度v₀總是相等的。現將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后同時切斷電源，使兩小球能以相同的初速度v₀同時分別從軌道M、N的下端A、B射出，實驗觀察到的現象應是                  。若僅改變軌道M的高度（兩軌道仍然保持平行），重復上述實驗，仍能觀察到相同的現象，這是因為            。
③丙同學采用頻閃攝影法拍攝到如圖丙所示的“小球做平拋運動”的照片，圖中每個小方格代表的實際邊長為L=2.5cm。由圖可求得拍攝時每間隔時間T=   s曝光一次，該小球平拋的初速度大小為      m/s（取g=10m/s²）。
⑵某同學準備測電流表A₁的內阻r₁的精確值，現有如下器材：

A．電流表A₁：量程100mA，內阻約5Ω

B．電壓表V₁：量程15V，內阻約15kΩ

C．電壓表V₂：量程3V，內阻約3kΩ

D．定值電阻器R₀：阻值20Ω

E．滑動變阻器R₁：0~10Ω，額定電流為1A
F．滑動變阻器R₂：0~1000Ω，額定電流為0.2A
G．電源E：電動勢為6V，內阻較小
H．導線、電鍵
①要求電流表A₁的示數從零開始變化，且能多測幾組數據，盡可能減小誤差，在如圖虛線方框中畫出測量用的電路圖，并在圖中標出所用器材的代號.
②若選測量數據中的一組來計算電流表A₁的內阻r₁，則r₁的表達式為，式中各符號的意義是。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如下圖所示，某同學讓重錘做自由落體運動，通過測量打點計時器在紙帶上打下的點跡來測算當地的重力加速度.該同學在實驗時得到6條紙帶，在每條紙帶上取6個點，如圖所示，每兩個相鄰點的時間間隔T均為0.02 s.其中1、2、3點相鄰，4、5、6點相鄰，在3點和4點之間還有若干個點.s₁是1、3兩點的距離，s₂是4、6兩點的距離，s₃是2、5兩點的距離.

（1）測出s₁、s₂、s₃后，計算打第2點時瞬時速度的表達式是v₂=_________，計算打第5點時瞬時速度的表達式是v₅=_________,計算重力加速度的表達式是g=_________.
（2）該同學測得的數據是s₁="4.00" cm,s₂="11.68" cm,s₃="38.1" cm，根據數據求出重力加速度g=__________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某同學要利用身邊的粗細兩種彈簧制作彈簧秤，為此首先各取一根彈簧進行了探究彈力和彈簧伸長量關系的實驗，根據測得的數據繪出如圖所示的圖象，從圖象上看：
（1）較細的甲彈簧的勁度系數k_A=______N/m，較粗的乙彈簧的勁度系數k_B=______N/m；（結果保留三位有效數字）
（2）若用甲、乙兩根彈簧分別制作精確程度較高的彈簧秤，則這兩個彈簧秤的量程分別不能超過______N和______N．
（3）該同學得出的圖象上端彎成曲線，原因是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

有同學想通過實驗來體驗向心力公式，設計的實驗方案如下：如圖所示，線的一端系一個重物，手執線的另一端，使重物在光滑水平桌面上做勻速圓周運動。當轉速（角速度）相同（可從喊1、2、3、4…的節奏相同加以控制）時，根據你所學的知識，你認為線長易斷，還是線短易斷？_____________（填“長”或“短”）。如果重物運動時細線被桌上的一個針子擋住，隨后重物以不變的速率在細線的牽引下繞釘子做圓周運動。細線碰釘子時，是釘子離重物越遠線易斷，還是離重物越近線易斷？________________（填“遠”或“近”）。

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