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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

2015-2016学年河北省衡水中学高一下学期期中物理试卷

某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．

（1）、如图a所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如表，由数据算得劲度系数k=N/m，（g取9.8m/s²）

砝码质量（g）	50	100	150
弹簧长度（cm）	8.62	7.63	6.66

（2）、①取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图b所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小相等．

②用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为．

（3）、重复（2）中②的操作，得到v与x的关系如图c所示，由图可知，v与x成关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比．

举一反三

如图所示，一根轻质弹簧一端固定在天花板的木桩上，另一端连接一个质量为m的小球，最初弹簧处于水平且为原长，现将小球由静止释放，当小球第一次运动到最低点时弹簧刚好竖直，此时弹簧的弹性势能为E_p ，弹簧的长度为l，弹簧的弹力大小为F，小球的加速度大小为a，重力加速度为g，则（　　）

如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球A和质量为 $\text{[math]}$ m的小球B通过轻质弹簧相连并处于静止状态，弹簧处于自由伸长状态；质量为m的小球C以初速度v₀沿AB连线向右匀速运动，并与小球A发生弹性正碰．在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板（图中未画出），当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走，不计所有碰撞过程中的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内，小球B与固定挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变，但方向相反，则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值E_m可能是（　　）

如图所示，一轻质弹簧下端固定，直立于水平地面上，将质量为1kg的物体A从离弹簧顶端正上方1m高处由静止释放，当物体A下降到最低点P时，其速度变为零，此时弹簧的压缩量为 $\text{[math]}$

如图所示，将质量为2m重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d，现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当环沿直杆下滑距离也为d向下通过B处时，下列说法不正确的是（重力加速度为g）（）

如图所示，光滑轨道OABC是由水平直轨道OB与一段半径R=62.5m的圆弧BC在B点相切而成。m=1kg的物块P在F=20N的水平推力作用下，紧靠在固定于墙面的轻弹簧右侧A处保持静止，A点与B点相距 $\text{[math]}$ =16m。已知物块可视为质点，弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ 。取重力加速度g=10m/s² ， cos5°=0.996。现突然撤去力F，求：

伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点．如果在E或F处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（）

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