题目列表(包括答案和解析)
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 .
如下图所示,将轻弹簧放在光滑的水平凹形轨道上,一端与轨道的A端固定,另一端正好在轨道的B端处,轨道固定在水平桌面的边缘上,桌边悬一重锤.根据平抛运动的规律和功能关系的相关知识,可利用该装置找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系.
(1)为完成实验,还需下面哪些器材 ( )
A.秒表 B.刻度尺 C. 白纸 D. 复写纸 E. 天平 F.弹簧秤
(2)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表,经你的推导分析,得到的实验结论是: 。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
x/cm | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
s/cm | 10.03 | 15.04 | 20.02 | 25.00 |
(3)为提高实验结果的准确程度,请写出至少两条可以提高实验结果准确程度的有益的建议: 。
次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
固体球的半径r(m) | 0.5×10-3 | 1.0×10-3 | 1.5×10-3 | 0.50×10-3 | 1.0×10-3 | 0.50×10-3 | 1.0×10-3 |
固体的密度ρ(kg/m3) | 2.0×103 | 2.0×103 | 2.0×103 | 3.0×103 | 3.0×103 | 4.0×103 | 4.0×103 |
(p-p0)kg/m3 | 1.0×103 1.0×103 |
1.0×103 1.0×103 |
1.0×103 1.0×103 |
2.0×103 2.0×103 |
2.0×103 2.0×103 |
3.0×103 3.0×103 |
3×103 3×103 |
匀速下沉的速度v(m/s) | 0.55 | 2.20 | 4.95 | 1.10 | 4.40 | 1.65 | 6.60 |
4 |
3 |
4πrv |
3k |
4πrv |
3k |
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