15．某同學研究輕質彈簧的彈性勢能與形變量的關系.實驗裝置如下圖所示.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. (1)試導出彈簧的彈性勢能Ep與m.h.s的關系 (2)分析實驗數據.寫出s和△x的關系 的結論.試分析彈簧的彈性勢能Ep­與形變量△x的關系 【查看更多】

 

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某同學研究輕質彈簧的彈性勢能與形變量的關系，實驗裝置如下圖所示，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。

   （1）試導出彈簧的彈性勢能Ep與m、h、s的關系

   （2）分析實驗數據，寫出s和△x的關系

   （3）由（1）和（2）的結論，試分析彈簧的彈性勢能Ep­與形變量△x的關系

   

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為了研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關系，某實驗小組的實驗裝置如圖甲所示，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，槽中放置一輕質彈簧，其左端固定，右端與質量為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之間的關系式是_____________；
（2）該同學改變彈簧的壓縮量進行多次實驗，測量得到下表的數據：
在坐標紙上做出x－s的圖像。并由圖像得出：x與s的關系式是_________。實驗得到彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量x之間的關系式為_________；
（3）完成實驗后，該同學對上述裝置進行了如圖乙所示的改變：
①在木板表面先后釘上白紙和復寫紙，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；
②將木板向右平移適當的距離（設為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；
③用刻度尺測量紙上O點到P點的豎直距離設為y。由此步驟得到彈簧的壓縮量應該為_________；
（4）若該同學在完成步驟（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”）。

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為了研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關系，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，槽中放置一輕質彈簧，其左端固定，右端與質量為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之間的關系式是________；

②該同學改變彈簧的壓縮量進行多次實驗，測量得到下表的數據：

在坐標紙上做出x－s的圖像．并由圖像得出：x與s的關系式是________．

實驗得到彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量x之間的關系式為________；

③完成實驗后，該同學對上述裝置進行了如圖所示的改變：

(Ⅰ)在木板表面先后釘上白紙和復寫紙，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的距離(設為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點的豎直距離設為y．

由此步驟得到彈簧的壓縮量應該為________；

④若該同學在完成步驟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”)．

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一同學要研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關系。實驗裝置如右圖甲所示，在離地面高為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子右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。將小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。若測得某次壓縮彈簧釋放后小球落點P痕跡到O點的距離為s，則釋放小球前彈簧的彈性勢能表達式為          

 

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一同學要研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關系，他的實驗如下：在離地面高為h處的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質彈簧，其左端固定，右端與質量m的一鋼球接觸，當彈簧處于自然長度時，鋼球恰好在桌子的邊緣，如圖所示，讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，鋼球在空中飛行后落到水平地面，水平距離是L。

(1)若鋼球某次在空中飛行后落到水平地面的P點，如圖所示，則水平距離L =        cm。

(2)彈簧的彈性勢能EP與鋼球質量m、桌面離地的高度h，水平距離L等物理量的關系式是：EP =             (用m、h、L、g符號表示)。

 

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