当前位置: 高中物理 /
  • 1. (2023高一下·湘西期末) 某物理活动小组想利用一根压缩的弹簧弹开带有遮光片的滑块来探究弹簧的弹性势能与形变量之间的关系,装置如图所示。将带有刻度尺的气垫导轨水平固定在桌面上,弹簧的左端固定在挡板上,弹簧左端对应刻度尺位置坐标为零,右端与滑块刚好接触(但不连接,弹簧为原长),记录弹簧原长位置 , 现让滑块压缩弹簧至P点并锁定,P点位置坐标记为 , 然后在气垫导轨大于弹簧原长的某处固定光电门(滑块经过光电门已经脱离弹簧)。实验步骤如下:

      

    1. (1) 实验开始前调节气垫导轨的四角水平定位仪使气垫导轨保持水平,并用游标卡尺测量遮光片的宽度d;

      将光电门连接计时器,解除弹簧锁定,滑块被弹开并沿木板向右滑动,计时器记录遮光片通过光电门的时间△t,若已知遮光片与滑块总质量为m,则弹簧的弹性势能Ep=(用物理量符号表示);

      Ep/J

               /m

               /m2

      0.49

      0.10

      0.01

      1.99

      0.20

      0.04

      4.48

      0.30

      0.09

      7.98

      0.40

      0.16

      12.48

      0.50

      0.25

    2. (2) 改变P点的位置,记录弹簧形变量的数值,多次重复步骤(2),通过计算得到多组Ep值,实验测得的数据如下表所示,分析数据可知,弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系是(填“线性的”或“非线性的”);
    3. (3) 设弹簧的劲度系数为k,弹簧的形变量为x,根据实验结果并结合物理量的单位关系,弹簧的弹性势能的表达式可能是( )
      A . B . C . D .
    4. (4) 理论上分析,步骤(2)中计算得到的结果比弹簧的实际弹性势能值稍微小一些,产生这种结果的可能原因是

微信扫码预览、分享更方便