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某同學為了研究彈簧的彈性勢能Ep跟彈簧的形變量x之間的關系,設計了這樣一個實驗:在固定于地面的光滑的桌面上靠近桌邊處,將彈簧的一端固定,用一只小球壓縮彈簧,然后釋放小球彈出,小球彈出后剛好離開桌面做平拋運動,測出彈簧的壓縮量x,現測出小球被彈出時的速度,算出對應的動能EK.(認為等于彈簧的彈性勢能),從而研究Ep和x間的函數關系.該實驗中除上述器材外還需的測量儀器有:
 
,必須測量的物理量有:
 
分析:彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能,小球獲得的動能等于彈簧的彈性勢能,小球離開桌面后做平拋運動,測出小球平拋的豎直與水平位移,由平拋運動的知識可以求出小球平拋時的初速度,再測出小球質量,即可求出小球獲得的動能,即可以求出彈簧的彈性勢能.
解答:解:小球離開桌面后做平拋運動,
在豎直方向:h=
1
2
gt2,
水平方向:s=vt,
彈簧的彈性勢能EP=EK=
1
2
mv2,
解得,彈簧的彈性勢能EP=
mgs2
4h
,
由此可知,要測出彈簧的彈性勢能需要測量:
小球質量m、水平桌面距距地面的高度h、小球落地點與拋出點間的水平距離s,
需要的實驗器材是:天平、刻度尺.
故答案為:天平、刻度尺;小球質量m、水平桌面距距地面的高度h、小球落地點與拋出點間的水平距離s.
點評:知道實驗原理是正確解題的前提與關鍵,對與實驗題要知道實驗目的、明確實驗原理.
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科目:高中物理 來源: 題型:

鄭州黃河公鐵兩用橋是石武客運專線和中原黃河公路大橋的共用橋梁,跨越黃河,連接鄭州和新鄉(xiāng),設計為雙線客運專線、六車道公路,采用上下層布置方式,下面跑火車,上面跑汽車,創(chuàng)下四項“世界之最”于2010年10月1日通車,某同學為了研究汽車上黃河公鐵兩用橋的引橋時所需牽引力的情況,將其簡化為如圖所示的模型,若已知引橋的夾角為θ,將一質量為m的物塊放在斜面上.
(1)輕推一下物塊恰好能勻速下滑,試用題中的已知量表示出物塊與斜面間的動摩擦因數;
(2)若用一勁度系數為k原長為x0的彈簧拉物塊勻速向上運動時,彈簧上的拉力相當于汽車上引橋時的牽引力,試表示出此時彈簧上的拉力和長度各為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某研究性學習小組為了研究彈簧的彈性勢能Ep跟彈簧的形變量x之間的關系,設計了這樣一個實驗:在實驗桌的邊緣固定一光滑凹槽(如圖1),凹槽中放一輕質彈簧,彈簧的左端固定,右端與小球接觸.當彈簧處于自然長度時,小球恰好在凹槽的邊緣.讓小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使小球沿水平方向射出凹槽,小球在空中飛行后落到水平地面.
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(1)若用天平、刻度尺測量,計算出小球從凹槽射出瞬間的動能,則除了測量小球的質量外,還須測量的物理量有:
 

(2)因為小球從凹槽射出時,由于某些偶然因素的影響,即使將彈簧壓縮同樣的長度,小球射出的水平距離S也會稍有不同.為了準確測出S,某同學欲用小球將彈簧10次壓縮到同一個長度,記錄下小球這10次拋出的落點,則需使用
 
等實驗器材才能完成相應的記錄;現用直尺測量小球射出的水平距離,直尺的零刻度線處于凹槽出口的正下方,小球10個落點的位置如2圖所示,則彈簧的該壓縮量對應小球射出的水平距離S=
 

(3)該組同學進行了定量研究,得到了彈簧壓縮量x與彈簧性勢能EP的如下實驗數據.
x(10-2m) 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 3.00 3.16
Ep(J) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.45 0.50
根據上表的數據,可猜想Ep和x之間的關系為
 
;為驗證猜想,可在圖3中,以Ep為橫坐標、
 
為縱坐標作圖線,若該圖象的形狀為直線,說明此猜想正確.

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科目:高中物理 來源:高中物理復習題 題型:058

某同學為了“研究彈簧振子的周期和振子質量的關系”,做了如下實驗:將一根輕彈簧的一端固定,另一端與在氣墊導軌上的滑塊相連,彈簧與導軌平行.滑塊上固定一個夾子,用它夾住不同質量的金屬塊.啟動氣泵,使滑塊(連同金屬塊)在氣墊作用下浮起,再將振子拉離平衡位置一定的距離后釋放,由于有氣墊作用,摩擦可以忽略不計,振子將做簡諧運動.通過改變金屬塊的質量來改變振子的質量,用天平稱量并記錄6次不同的振子質量m,在保持振幅相同的條件下,用停表測量出與不同質量振子對應的周期T,并記錄在下面的表格中:

(1)在左邊的坐標系中建立適當的橫、縱坐標軸,并標出適當的坐標值,最后畫出周期T隨質量m變化的關系圖像.

(2)在右邊的坐標系中建立適當的橫、縱坐標軸,并標出適當的坐標值,最后畫出周期T的二次方T2隨質量m變化的關系圖像(在畫圖像前首先要把表格中的第三行數值填出來).

(3)簡單說明上面兩種處理實驗數據的方法哪個更好,從中可以得出什么結論?

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年高一(上)第二次月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

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