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  通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep=kl2(式中k为弹簧的劲度系数,l为弹簧长度的变化量).为验证这一结论,A、B两位同学设计了以下的实验:①两位同学首先都进行了如图7甲所示的实验:将

  通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep=kl2(式中k为弹簧的劲度系数,l为弹簧长度的变化量).为验证这一结论,A、B两位同学设计了以下的实验:①两位同学首先都进行了如图7甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长d.②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙所示的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧.拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H.③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验:将这根弹簧放在水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为l,释放弹簧后,小铁球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.甲弹长=(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量?请用m、d、g表示所求的物理量_.(2)如果Ep=kl2成立,A同学测出的物理量l与d、H的关系式是:l=_.B同学测出的物理量l与d、h、L的关系式是:l=_.(3)试分别分析两位同学实验误差的主要来源_.

1回答
2020-11-14 07:01
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林正文

  (1)A、B两位同学进行图甲所示的实验都进行形变量的测量,目的是为了确定弹簧的劲度系数;根据胡克定律k=mg/△x,则有k=mg/d;(3)A同学,根据弹簧的弹性势能转化为重力势能,则有:1/2kl2=mgHk=mg/d,由上解得:l=√2dHB同学,弹簧的弹性势能转化为动能,而动能则借助于平抛运动来测得初速度.则由水平位移与竖直高度可得水平初速度:v0=L/√2h/g,所以:1/2k(mg/d)2=1/2m(L,,√g/2h,)2解得:l=L√d/2h(3)而这两位同学均有误差出现,A同学:不易精确确定小球上升的最大高度,而且小球上升时有可能与塑料管内壁接触,产生摩擦从而带来实验误差.B同学:实验时,小铁球与桌面之间的摩擦会给实验带来误差.答案(1)目的是为了确定弹簧的劲度系数k=mg/d(2)A同学测出的物理量l=√2dHB同学测出的物理量l=L√d/2h(3)A同学:不易精确确定小球上升的最大高度,而且小球上升时有可能与塑料管内壁接触,产生摩擦从而带来实验误差.B同学:实验时,小铁球与桌面之间的摩擦会给实验带来误差.

2020-11-14 07:01:56

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