题目内容

【题目】某同学研究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,实验装置如下图所示,水平安装的弹簧左端固定在水平桌面的挡板上,右端与质量为m的物块接触而不连接,通过物块压缩弹簧并记录弹簧的压缩量x,无初速释放物块,测量并记录物块在桌面上滑行的距离L。多次实验后获得的数据经过excel处理,得到小球质量分别为ma、mb时的两个散点图a和b,图中横轴是x2,纵轴是L

(1)该同学测量L的起始点是

(2)两个小球的质量关系是ma mb。(填“大于”或“等于”、“小于”)

(3)推测弹性势能与形变的关系是

(4)如果换用相同外形、劲度系数更小的弹簧,其他条件不变,重做实验,相应图线的斜率将 。(填“变大”或“变小”、“不变”)

【答案】(1)物块的释放点;

(2)小于;

(3)势能与形变的平方成正比

(4)变小

【解析】

试题分析:(1)由图线可知,两图线都过原点,故该同学测量L的起始点是物块的释放点;

(2)由能量关系可知,因,则,则有,或,由图线可知,a的斜率较大,故可知ma小于mb

(3)由上述分析可知。弹性势能与形变的关系是,即势能与形变的平方成正比

(4)如果换用相同外形、劲度系数更小的弹簧,其他条件不变,重做实验,则当压缩相同的长度x时,物块滑动的距离L减小,故相应图线的斜率将减小

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