问题详情:
为了研究轻质*簧的**势能与*簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图*所示,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质*簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左推,压缩*簧一段距离后由静止释放,*簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。
①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩*簧的**势能Ep与h、s和mg之间的关系式是 ;
②该同学改变*簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
*簧压缩量x/(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小球飞行水平距离s/m | 2.01 | 3.00 | 4.01 | 4.98 | 6.01 | 6.99 |
在坐标纸上做出x-s的图像。并由图像得出: x与s的关系式是 。
实验得到*簧**势能与*簧压缩量x之间的关系式为 ;
③完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:
(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩*簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
(II)将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩*簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y。
由此步骤得到*簧的压缩量应该为 ;
④若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的*簧压缩量与实际值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
【回答】
① (3分)
②图像如图(2分)。 x=0.005s (2分)
= (2分)
③ x= (2分)
④偏小 (1分)
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题