题目内容
某同学查资料得知:弹簧的弹性势能仅与弹簧的劲度系数和形变量有关,并且与形变量的平方成正比。为了检验此结论的正确性,他设计了如下实验:
(a)取一根轻质弹簧和一根内径略大的直玻璃管,将玻璃管固定在水平桌面上,将弹簧插入玻璃管并固定一端,如图所示.
(b)将小钢球放入玻璃管,轻推小钢球,使弹簧压缩到某一位置后,测出弹簧的压缩量.
(c)然后突然撤去外力,小钢球沿水平方向弹出落在地面上,记录小钢球的落地位置.
(d)保持弹簧压缩量不变,重复10次上述操作,从而确定小钢球的平均落点,测得小钢球的水平射程
(e)多次改变弹簧的压缩量的数值、、、…,重复以上步骤,测得小钢球的多组水平射程、、、…
请你回答下列问题:
(1)在实验中,“保持弹簧压缩量不变,重复10次上述操作,从而确定小钢球的平均落点”的目的是为了减小 (填“系统误差”或“偶然误差”).
(2)若要测量小钢球的水平射程,除图中画出的器材以外,还
必须选取的实验器材是
.(填写器材代号)
A.秒表 B.刻度尺 C.螺旋测微器
D.白纸 E.复写纸
(3)该同学根据实验的测量结果,作出弹簧形变量与小钢球水平射程的图象,测量出了桌面离地面的高度为,小球的质量为,根据能量守恒定律推导出了弹性势能与水平射程的关系式: .根据弹簧形变量与小钢球水平射程的图象,推断出弹簧的弹性势能与成正比理由是 .
(1)偶然误差(1分)
(2)BDE(全部选对得2分,有错或不全者不给分)
(3)(3分)由图象可看出与成正比,故与成正比(2分)
解析:若要测量小钢球的水平射程,需要刻度尺,要确定小钢球的平均落点,需要白纸和复写纸,由,,,联立解得,由图象可看出与成正比,故与成正比.