物理
某同学研究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,实验装置如下图所示,在高度为h的光滑水平桌面上,沿与桌面边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌面边缘。使钢球压缩弹簧△ x 后由静止释放,钢球沿桌面水平飞出,落到水平地面,小球在空中飞行的水平距离为s,实验数据记录如表所示,重力加速度为g。    (1)试导出弹簧的弹性势能E p 与m、h、s的关系    (2)分析实验数据,写出s和△ x 的关

2019-06-25

某同学研究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,实验装置如下图所示,在高度为h的光滑水平桌面上,沿与桌面边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌面边缘。使钢球压缩弹簧△ x 后由静止释放,钢球沿桌面水平飞出,落到水平地面,小球在空中飞行的水平距离为s,实验数据记录如表所示,重力加速度为g。

   (1)试导出弹簧的弹性势能E p 与m、h、s的关系

   (2)分析实验数据,写出s和△ x 的关系

   (3)由(1)和(2)的结论,试分析弹簧的弹性势能E 与形变量△ x 的关系

   

优质解答
(1)设小球在空中运动时间为t,      由       小球平抛的初速度       由机械能守恒,小球在弹开过程中获得的动能等于开始时弹簧的弹性势能 则:   (2)从表格中可以看出s正比于,即,(或s=k,k为比例系数,也可写成s=3) (3)由(1)知,由(2)知,故弹性势能Ep与弹簧的形变量的平方成正比关系(或:Ep=k2,k为比例系数;也可写成)。
(1)设小球在空中运动时间为t,      由       小球平抛的初速度       由机械能守恒,小球在弹开过程中获得的动能等于开始时弹簧的弹性势能 则:   (2)从表格中可以看出s正比于,即,(或s=k,k为比例系数,也可写成s=3) (3)由(1)知,由(2)知,故弹性势能Ep与弹簧的形变量的平方成正比关系(或:Ep=k2,k为比例系数;也可写成)。
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