题目内容

(5分)因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量.他从资料上查得弹簧的弹性势能Ep(其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧为原长时小球恰好在桌边,然后用小球压缩弹簧并测得压缩量x,释放小球,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及小球落地点到桌面边缘的水平距离s.

(1)小球质量的表达式为______________________.
(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将__________(填偏大”、“偏小”或“准确”).

(1)  (2)偏大

解析试题分析:(1)由题意知:kx2mv2,平抛过程有:s=vt,h=gt2  联立三式解得:(2)桌面摩擦使得小球飞出速度v偏小,s偏小,由 知m的测量值偏大。
考点:本题考查弹簧的弹性势能、平抛运动。

练习册系列答案
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(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台,导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化,则:
①还需要补充的实验器材是                 
②为了简化实验,使滑块所受合外力等于绳子的拉力,应采取的措施是:            
要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力,应满足的条件是:保持沙和沙桶的质量      滑块的质量。

③若挑选的一条点迹清晰的纸带如下,且已知滑块的质量为M,沙和沙桶的总质量为m,相邻两个点之间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E点的距离依次为S1、S2、S3、S4,则由此可求得纸带上由B点到D点所对应的过程中,沙和沙桶的重力所做的功W=                 ;该滑块动能改变量的表达式为ΔEK                  .(结果用题中已知物理量的字母表示)

(2)为了减小实验误差,以下操作中不必要的是【    】
A.在“研究匀变速直线运动”的实验中,供小车运动的平板应光滑
B.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计的刻度
C.用落体法验证机械能守恒定律时,必需选择纸带上的第一打点为起始点
D.在“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验中,弹簧竖直悬挂状态下测出弹簧原长

现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。

⑴填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=            
③用米尺测量A1相对于A2的高度h,设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=               
④改变             ,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0
②进行⑴中的各项测量。
③计算与作图时用(h-h0)代替h
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行。
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是              

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