题目内容
【题目】某物理兴趣小组利用如图所示装置进行“探究弹簧弹性势能与弹簧形变量关系”的实验。图中光滑水平平台距水平地面h=1.25m,平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为m的小球与弹簧另一端接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量 x后,由静止释放小球,小球从平台边缘水平飞出,落在地面上,用刻度尺测出小球水平飞行距离S;并用传感器(图中未画出)测量出小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t。多做几次实验后,记录表如下表所示:
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移 S=___x,与_______无关;
(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能EP与弹簧形变量x的关系式为EP= ______(用m、h、x和重力加速度g表示);
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
x/m | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
S/m | 0.51 | 0.99 | 1.50 | 1.98 | 2.50 |
t/ms | 505.3 | 505.1 | 504.8 | 504.9 | 505.2 |
(3)某同学按物体平抛运动规律计算了小球在空中的飞行时间:,由表中数据可知,发现测量值t均偏大。经检查,实验操作及测量无误,且空气阻力可以忽略,造成以上偏差的原因是__________。
【答案】50 小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t(或“t”) 重力加速度g取值不准确,g取10m/s2偏大
【解析】
(1)[1][2].由表中数据可知,在h一定时,在误差允许范围内,可以看出运动时间大体不变,小球水平位移
S=50x ①
与小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t无关;
(2)[3].由功能关系可知,弹簧弹性势能
②
小球做平抛运动的初速度
③
由①②③式得弹簧弹性势能
(3)[3].该同学按物体平抛运动规律计算了小球在空中的飞行时间时,把重力加速度的数值g=10m/s2。故计算值t偏小,测量值t均偏大。
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