题型：实验题
难度：0.65
引用次数：230
题号：12846677
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进一步探究：
发生弹性形变的物体具有弹性势能。为了探究不同规格的钢弹簧的弹性势能大小与哪些因素有关，小雨做了有关实验，实验数据如下：
（1）分析数据可知：Ep与弹簧的刚性系数A和弹簧伸长量Δx之间的关系式Ep=_______ K。其中K=_______ ；
（2）当物体只受重力作用是，只有动能和势能发生相互转化，即机械能总量保持不变。在物理学中，叫做机械能守恒。动能Ek与m、v的关系：
；重力势能Ep与m、h关系：Ep=mgh。
如图甲，一刚性系数为200N/m，长度为25cm的钢弹簧被固定在光滑的水平面上，一个质量为2kg的小球从光滑曲面顶端由静止滚下，已知曲面高度h为20cm。（球与弹簧接触时的能量损失不计）
如图乙，小球从曲面顶端滑到水平面上时的速度为___________ m/s。
如图丙，当下滑的小球速度减为零时，弹簧的长度为___________ cm。
发生弹性形变的物体具有弹性势能。为了探究不同规格的钢弹簧的弹性势能大小与哪些因素有关，小雨做了有关实验，实验数据如下：
| 弹簧长度的变化量Δx/m | 弹簧的刚性系数A/（N·m-1） | 弹性势能Ep/J |
| 1×10-2 | 90 | 4.5×10-3 |
| 2×10-2 | 45 | 9×10-3 |
| 1×10-2 | 180 | 9×10-3 |
| 6×10-2 | 180 | 324×10-3 |
（1）分析数据可知：Ep与弹簧的刚性系数A和弹簧伸长量Δx之间的关系式Ep=
（2）当物体只受重力作用是，只有动能和势能发生相互转化，即机械能总量保持不变。在物理学中，叫做机械能守恒。动能Ek与m、v的关系：
；重力势能Ep与m、h关系：Ep=mgh。如图甲，一刚性系数为200N/m，长度为25cm的钢弹簧被固定在光滑的水平面上，一个质量为2kg的小球从光滑曲面顶端由静止滚下，已知曲面高度h为20cm。（球与弹簧接触时的能量损失不计）
如图乙，小球从曲面顶端滑到水平面上时的速度为
如图丙，当下滑的小球速度减为零时，弹簧的长度为
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更新时间：2021/04/27 22:41:24
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【知识点】 探究影响物体弹性势能因素的实验装置及作用
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【推荐1】在学习势能知识时，小红将一张硬纸片对折，在开口一边剪两刀，然后将一根橡皮筋套在开口边，做成了一个特殊的卡片。________ ，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋对卡片________ ，因此橡皮筋具有________ ；
（2）接下来小红仍将卡片下压，但不压平，迅速松手后观察到的实验现象是________ ，小红这样做的目的是为了研究橡皮筋的弹性势能大小与________ 的关系，小红根据实验现象可以得出的结论是：在一定限度内，________ ；
（3）要想纸片弹得更高，实验时应注意什么？（写出两点）________ 。
（2）接下来小红仍将卡片下压，但不压平，迅速松手后观察到的实验现象是
（3）要想纸片弹得更高，实验时应注意什么？（写出两点）
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【推荐2】某同学猜想弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量x2成正比。用如图所示的装置探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底部固定在桌面上，刻度尺与杆平行，操作如下：
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧下端到桌面的高度h1；
③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到桌面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离
。
（1）实验中弹簧的形变量x=____________ （用所测物理量符号表示）；
（2）本实验中，弹簧弹性势能大小是通过________ 来间接反映的；
A．
B．
C．
D．
（3）该同学根据表中数据分别作出
和
的图像（如图甲、乙所示），由此得到的结论是：_______
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧下端到桌面的高度h1；
③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到桌面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离
。| 实验次数 | h0/m | h1/m | h2/m | x/m | x2/ m2 | /m |
| 1 | 0.50 | 0.40 | 0.55 | 0.10 | 0.01 | 0.15 |
| 2 | 0.50 | 0.30 | 0.90 | 0.20 | 0.04 | 0.60 |
| 3 | 0.50 | 0.20 | 1.55 | 0.30 | 0.09 | 1.35 |
| 4 | 0.50 | 0.15 | 2.00 | 0.35 | 0.12 | 1.85 |
（2）本实验中，弹簧弹性势能大小是通过
A．
B． C． D．（3）该同学根据表中数据分别作出
和的图像（如图甲、乙所示），由此得到的结论是：
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【推荐3】小明在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想：
猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为了验证上述猜想，小明选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，实验数据如下表所示。
（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的___________ 能。
（2）实验中通过比较___________ 来判断弹簧弹性势能的大小。
（3）为了验证猜想一，应选择表中1，2，3三组数据进行分析；由此得出的结论是：弹簧材料相同时，___________ 越大，弹簧的弹性势能越大。
（4）为了验证猜想二，应选择表中___________ （填实验序号）三组数据进行分析。
猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为了验证上述猜想，小明选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，实验数据如下表所示。
| 实验次数 | 所使用的弹簧 | 弹簧被压缩后的长度/cm | 木块移动的距离/cm |
| 1 | 弹簧A | 8 | 3.5 |
| 2 | 弹簧A | 5 | 6.2 |
| 3 | 弹簧A | 2 | 10.6 |
| 4 | 弹簧B | 5 | 8.7 |
| 5 | 弹簧C | 6 | 11.5 |
| 6 | 弹簧C | 5 | 13.1 |
（2）实验中通过比较
（3）为了验证猜想一，应选择表中1，2，3三组数据进行分析；由此得出的结论是：弹簧材料相同时，
（4）为了验证猜想二，应选择表中
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