题目内容

为了测量一根轻质弹簧压缩最短时所具有的弹性势能，可以将弹簧放在一个带有凹槽的轨道中，将弹簧的一端固定，使弹簧的自由端恰在桌子的边缘(如图所示)，用一个钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时

(1)需要测定的物理量是_________________________________；

(2)计算弹簧压缩最短时弹性势能的关系式是Ep＝___________．

答案：
解析：

(1)桌面高h，钢球的水平射程s，钢球的质量m;(2)mg/4h


练习册系列答案
相关题目
（I）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，将玻璃管固定的水平桌面上，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，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，测出弹簧的压缩量x．c）然后突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上．记录小球的落地位置．
d）保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s．
e）多次改变弹簧的压缩量x的数值x1、x2、x3…，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3…．

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，从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小
偶然误差
偶然误差
（填“系统误差”或“偶然误差”）．
②若要测量小钢球的水平射程s，除图中画出的取材以外，还必须选取的实验器材是
BDE
BDE

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，作出了弹簧形变量x与小钢球水平射程s的s-x图象，并根据能量守恒定
律推导出了Ep与水平射程s的关系式：Ep=
mgs24k
，（式中h是开始时小球离地面的高度）．据此他推断
出弹簧的弹性势能Ep与x2成正比，他从Ep∝s2得到Ep∝x2的理由是
由图象可看出s与x成正比，故Ep与x2成正比
由图象可看出s与x成正比，故Ep与x2成正比
．

（II）（10分）用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时选成短路，电路中用一定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
A．量程0-3V的电压表
B．量程0-15V的电压表
C．量程0-0.6A的电流表
D．量程0-3A的电流表
E．（阻值3Ω、额定功率5W）的定值电阻
F．（阻值10Ω、额定功率10W）的定值电阻
G．（阻值范围0-10Ω、额定电流2A）的滑动变阻器
H．（阻值范围0-100Ω、额定电流1A）的滑动变阻器
（1）要正确完成实验，电压表的应选择
3
3
V，电流表的应选择
C
C
； R0应选择
E
E
，R应选择
G
G
．（用选项字母符号表示）
（2）引起该实验系统误差的主要原因是
由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小．
由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小．
．
（2013?静安区二模）在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：
（1）如图1，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到
数据采集器
数据采集器
．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于
最低点
最低点
．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为
t
N-1
t
N-1
．

（2）为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据．为了得到T与m的明确关系，该同学建立了如图2的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线．
m/kg T/s
0.10 0.14
0.20 0.20
0.40 0.28
0.60 0.35
0.80 0.40
（3）周期T与质量m间的关系是
弹簧振子的周期与振子质量的平方根成正比．
弹簧振子的周期与振子质量的平方根成正比．
．
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1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x．
（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s．
（e）多次改变弹簧的压缩量x的数值x1、x2、x3、…，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3、…
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s，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x与小钢球水平射程s的s-x图象（如图2），测量出了桌面离地面的高度为h，小球的质量为m，根据能量守恒定律推导出了弹性势能EP与水平射程s的关系式：EP=
 
．根据弹簧形变量x与小钢球水平射程s的s-x图象，推断出弹簧的弹性势能EP与x2成正比理由是
 
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在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：
(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．
(2)  为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。

(3)周期T与质量m间的关系是                                        ．

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