某同学为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，将弹簧的一端固定在光滑水平桌面上，桌面离地面的高度为h，如图所示，用已知质量为m的钢球将弹簧压缩至最短

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某同学为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，将弹簧的一端固定在光滑水平桌面上，桌面离地面的高度为h，如图所示，用已知质量为m的钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，弹簧的弹性势能转化为钢球的动能，钢球将沿水平方向飞出桌面，实验时

（1）还需要测定的物理量是____ ；
（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是

＝。

答案

（1）桌面高度h和钢球落地点与桌面边缘的水平距离S　（2）

解析

试题分析：（1）释放弹簧后，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能

①，
故需测量最大速度；小球接下来做平抛运动，要测量初速度，

。

还需要测量测量平抛的水平位移和高度；
对于平抛运动，有：

②，

③，
由①②③式可解得：

点评：本题关键是通过平抛运动测量初速度，从而测量出弹簧释放的弹性势能，也就是弹簧储存的弹性势能．

举一反三

“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。

（1）比较这两种方案，_____    (填“甲”或“乙”)方案好些，主要理由是       。
（2）某小组的同学选用图甲的方案实验，进行了如下操作,其中错误的是    。
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上。
B．将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方。
C．先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。
D．换几条纸带，重复上面实验。
E．在打出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点（第一个点）的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度。
F．将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中。
G．根据以上测得数据计算重力势能的减少量和对应的动能的增加量，验证机械能守恒定律。
（3）选出一条纸带如图所示，其中O点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器打点周期为0.02s，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm。这三个数字中不符合有效数字要求的是         ，重锤的质量为m=0.2kg，根据以上数据，求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了            J；这时它的动能增加量是         J。（g取10m/s²，结果保留三位有效数字）

（4）实验中往往出现重锤动能的增加量小于重力势能的减少量的情况，其主要原因是。

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关于“验证机械能守恒定律”的实验，下列叙述中正确的是

A．必须用天平测出重物的质量	B．必须采用直流低压电源
C．必须先接通电源，后释放纸带	D．必须用停表测出重物下落的时间

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如图所示是“探究功与速度变化的关系”的实验装置，实验中，通过改变橡皮筋的条数来改变橡皮筋对小车做的功。下列说法正确的是

A．实验中不需要平衡阻力

B．释放小车后开启打点计时器

C．需要测量橡皮筋对小车做功的数值

D．每次都要从同一位置由静止释放小车

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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的实验装置与方案。本实验的特点是通过黑板擦控制两小车的起动与停止，将测量两车的加速度转换为测量两车的位移。实验中不需要测量的物理量是

A．小车运动的时间

B．小车通过的位移

C．盘和盘中重物的总质量

D．车和车上重物的总质量

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在《用自由落体验证机械能守恒定律》的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，测得当地的重力加速度g=9.8m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一点迹清晰的纸带（如图），把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到O点的距离分别为62.99cm，70.18 cm，77.76 cm,85.73 cm,根据以上的数据，可知重物由O运动到C点，重力势能的减小量等于_______J，动能的增加量等于_______J。（取三位有效数字）你得出的结论是

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