為了研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關(guān)系，某實驗小組的實驗裝置如圖所示，水平光滑槽距地面高為h，光滑槽與桌子右邊緣垂直，槽出口與桌邊緣相齊，槽中放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸．將小球向左推，壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，彈簧將小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．

①若測得某次實驗小球的落點P到O點的距離為s，那么由理論分析得到小球釋放前壓縮彈簧的彈性勢能Ep與h、s和mg之間的關(guān)系式是________；

②該同學(xué)改變彈簧的壓縮量進(jìn)行多次實驗，測量得到下表的數(shù)據(jù)：

在坐標(biāo)紙上做出x－s的圖像．并由圖像得出：x與s的關(guān)系式是________．

實驗得到彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量x之間的關(guān)系式為________；

③完成實驗后，該同學(xué)對上述裝置進(jìn)行了如圖所示的改變：

(Ⅰ)在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將木板豎直立于靠近桌子右邊緣處，使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，小球撞到木板上，并在白紙上留下痕跡O；

(Ⅱ)將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x(設(shè)為L)固定，再使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，小球撞到木板上，在白紙上留下痕跡P；

(Ⅲ)用刻度尺測量紙上O點到P點的豎直距離設(shè)為y．

由此步驟得到彈簧的壓縮量應(yīng)該為________；

④若該同學(xué)在完成步驟③的過程中，光滑水平槽與桌子右邊緣不垂直，用③問的方法計算得出的彈簧壓縮量與實際值相比________(選填“偏大”、“偏小”或“相同”)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

為了“探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，查資料得知：“彈簧的彈性勢能Ep＝kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧的形變量”。某同學(xué)用壓縮的彈簧推靜止的小球（已知質(zhì)量為m）運動來探究這一問題。為了研究方便，把小鐵球O放在水平桌面上做實驗，讓小鐵球O在彈力作用下運動，即只有彈簧推力做功。

該同學(xué)設(shè)計實驗如下：

（1）如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小鐵球O，靜止時測得彈簧的形變量為d。在此步驟中，目的是要確定________，用m、d、g表示為________。

（2）如圖乙所示，將這根彈簧水平放在光滑桌面上，一端固定在豎直墻面，另一端與小鐵球接觸，用力推小鐵球壓縮彈簧；小鐵球靜止時測得彈簧壓縮量為x，撤去外力后，小鐵球被彈簧推出去，從水平桌面邊沿拋出落到水平地面上。

（3）測得水平桌面離地高為h，小鐵球落地點離桌面邊沿的水平距離為L，則小鐵球被彈簧彈出的過程中初動能Ek1＝________，末動能Ek2＝________（用m、h、L、g表示）；彈簧對小鐵球做的功W＝________（用m、x、d、g表示）。

對比W和（Ek2－Ek1）就可以得出“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，即：“在實驗誤差范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動能的變化”。

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