题目内容
【题目】某物理兴趣小组的同学通过实验探究弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x之间的关系,其实验步骤如下:
A.用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的滑动摩擦力,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木板间的细线保持水平.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数如图甲所示.
B.如图乙所示,把木板固定在水平桌面上,将所研究的弹簧的一端固定在木板左端的竖直挡板上,O是弹簧处于自然长度时右端所在位置.
C.用木块压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时由静止释放木块,木块向右运动的最大距离是s,用刻度尺测得x和s的值.
D.改变x的大小,按步骤C要求继续实验,测得多组x、s的值,并求得对应的x2和EP的 值如下表所示.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
x/×10-2 m | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |
x2//×10-4 m2 | 0.25 | 1.00 | 4.00 | 9.00 | 16.00 |
s/×10-2m | 5.03 | 20.02 | 80.10 | 180.16 | 320.10 |
EP /J | 0.14 | 0.56 | EP | 5.04 | 8.96 |
回答下列问题:
(1)木块与木板之间的滑动摩擦力f=_____N;
(2)上表中EP=_____J;
(3)分析上表中的数据可以得出,弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x之间的关系是_________.
A. B.
C.
D.
【答案】2.80 2.24 B
【解析】
(1)弹簧秤最小刻度为0.1N,估读到0.01N,读出绳的拉力为2.80N;木板运动后,木块受到滑动摩擦力和绳拉力而处于静止,由平衡条件得,则木块与木板之间的滑动摩擦力
.
(2)弹簧推动滑块向右运动,弹性势能全部转化为滑块的动能,同时借助摩擦力做负功,将动能转化为热能,由能量守恒可知,代入
,可得
.
(3)结合表格中的数据可以找到;结合弹性势能的表达式
可知
与
成正比;故选B.
