如图所示,某研究性学习小组为探究“物体的动能与速度关系”设计了如下实验:平直轨道B固定在水平桌面上.弹射装置A固定于轨道上,小球被劲度系数较大的压缩弹簧弹出后从轨道端点O滑出做平抛运动落到地面.已知弹

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-11-28 18:50:47 高中物理

如图所示,某研究性学习小组为探究“物体的动能与速度关系”设计了如下实验:平直轨道B固定在水平桌面上.弹射装置A固定于轨道上,小球被劲度系数较大的压缩弹簧弹出后从轨道端点O滑出做平抛运动落到地面.已知弹簧的弹性势能的表达式为Ep=1,式中的k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量.

2

(1)为减少实验误差,弹射装置距离轨道端点O应该______(选填“近些”或“远些”).

(2)要探究动能与速度的关系,实验中是否一定要测量桌面的高度,______(选填“是”或“否”).

(3)在实验过程中改变弹簧的压缩量x,并测出与其对应的小球做平抛运动的水平位移s.实验数据如下表所示

次数

1

2

3

4

5

x(cm)

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

s(m)

0.32

0.65

0.95

1.08

1.60

在坐标纸中根据已描出的点作出合理的图线.

3

(4)根据(3)中所作出的图象,可以得出动能Ek与速度υ的关系:______.请简要说明理由,______.

【答案】

(1)近些 (2)否 (3)如图:

1 23

【解析】

(1)为减少实验误差,弹射装置距离轨道端点O应该近些,以减小小球与桌面上的摩擦力的功.

(2)小球从桌面上做平抛运动,故平抛的速度与射程x成正比,故要探究动能与速度的关系,只需研究动能和射程x的关系即可,故实验中不需要测量桌面的高度.

(3)图像如图:

1

(4)根据能量转化关系,弹簧的弹性势能等于物体的动能,则2 ,而x与s成正比,x与速度v成正比,则3 .

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