某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上弹簧左端固定右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时小球恰好在桌面边缘如图所示向左推小球使弹簧压缩一段距离后由静止释放小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题本实验中可认为弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等已知重力加速度大小为为求得至少需要测量下列物理量中的填正确答案标号小球的质量

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162785. （2023•交大附中•高一下期中）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连，弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E_p与小球抛出时的动能E_k相等。已知重力加速度大小为g。为求得E_k，至少需要测量下列物理量中的       （填正确答案标号）。
A．小球的质量m                 B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h           D．弹簧的压缩量Δx      E．弹簧原长l₀
（2）用所选取的测量量和已知量表示E_k，得E_k=       。
（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出，如果h不变。m增加，s-Δx图线的斜率会       （填“增大”、“减小”或“不变”）：如果m不变，h增加，s-Δx图线的斜率会       （填“增大”、“减小”或“不变”）。由图（b）中给出的直线关系和E_k的表达式可知，E_p与Δx的       次方成正比。
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[考点]

探究弹簧弹力与形变量的关系，验证机械能守恒定律，

[答案]

见试题解答内容

[解析]

解：（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选：ABC；
（2）由平抛规律应有h＝

，s＝vt，又

，联立可得：

；
（3）对于确定的弹簧压缩量Δx而言，增大小球的质量会减小小球被弹簧加速时的加速度，从而减小小球平抛的初速度和水平位移，即h不变m增加，相同的Δx要对应更小的s，s﹣Δx图线的斜率会减小；
由s的关系式和s＝kΔx可知，Ep与Δx的二次方成正比。
故答案为：（1）ABC；（2）

；（3）减小，增大，二。

[点评]

本题考查了"探究弹簧弹力与形变量的关系，验证机械能守恒定律，"，属于"必考题"，熟悉题型是解题的关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

206451. （2025•高新一中•三模）学校某兴趣小组在验证机械能守恒定律实验时，第一、二组同学分别采用不同装置进行验证。
（1）第一组同学将下图实验装置安装好后，用手提住纸带上端，之后让重物拖着纸带由静止开始下落。下列实验操作正确的是　　；
A．

B．

C．

（2）从打出的多条纸带中找出一条起点清晰的，如图所示，其中O点为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续计时点，已知打点计时器打点频率为50Hz。若重物的质量为0.6kg，则打B点时重物的动能E_kB＝　　J（结果保留三位有效数字）。

（3）第二组同学按下图所示将实验装置安装好后，小球静止下垂时球心恰好通过光电门，用手把小球拉至与悬点等高且细线伸直，由静止释放小球，已知小球的质量为m，半径为R，细线长为L，当地重力加速度大小为g，测得小球通过光电门的时间为Δt，回答下列问题：

①小球通过光电门时的速度大小v＝　　；
②若小球下落过程中机械能守恒，则应满足关系式

＝　　。
（4）另一名同学提出，以上两小组所采用的实验方案都会有误差出现，由于空气阻力的影响，一般会造成的系统误差是ΔE_k增　　ΔE_p减（填“略大于”或“略小于”）。

共享时间:2025-04-07 难度:1 相似度:1.5

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162919. （2021•西安一中•高三上期中）某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：
（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．
（2）在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第（1）步．
①该实验中，M和m大小关系必需满足M 　     　　m（选填“小于”、“等于”或“大于”）
②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应　     　（选填“相同”或“不同”）
③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出　                  　（选填“v²﹣M”、“v²﹣

”或“v²﹣

”）图线．
④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为　　（用题给的已知量表示）．

共享时间:2021-11-23 难度:1 相似度:1.5

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163102. （2022•长安区一中•高二下期中）用如图装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的相同物块A、B，物块B上放置一金属薄片C，轻绳穿过C中心的小孔。铁架台上固定一金属圆环，圆环处于物块B的正下方。系统静止时，金属薄片C与圆环间的高度差为h。系统由静止释放，当物块B穿过圆环时，金属薄片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台的P₁、P₂两点处，可以测出物块B通过P₁、P₂这段高度的时间。（测时原理：光电门P₁被挡光时开始计时，光电门P₂被挡光时停止计时）。
（1）若测得P₁、P₂之间的距离为d。光电门记录物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度表示为v＝　                　；
（2）若物块A、B的质量均为M，金属薄片C的质量为m，在不计滑轮大小、质量、摩擦及空气阻力等次要因素的情况下，该实验应验证机械能守恒定律的表达式为：　                　（用M、m、重力加速度g、h及v表示）
（3）改变物块B的初始位置，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P₁、P₂这段距离d的时间为t，以h为纵轴，以　                  　（填“t²”或“

”）为横轴，通过描点作出的图线是一条这坐标原点的直线，若此直线的斜率为k，且M＝2m，则重力加速度g＝　　（用k、d表示）。

共享时间:2022-05-14 难度:1 相似度:1.5

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181887. （2024•田家炳中学•高一下期中）如图甲所示，A、B两铁块用细线连接，跨过轻质小滑轮.让A从高处由静止开始下落，与B连接的纸带上打下一系列点，对纸带上的点迹进行测量分析，即可验证机械能守恒定律。重力加速度为g.

（1）除了图甲中提供的器材，还需准备天平和　      　。
（2）实验的主要步骤如下，其中错误的是　   　。
A．把打点计时器、滑轮固定在铁架台上适当位置，使计时器两限位孔连线沿竖直方向
B．测出A、B两物块的质量分别为M、m
C．将纸带一端固定在B上并穿过打点计时器的两限位孔
D．将A、B在图示位置由静止释放，紧接着接通打点计时器电源
E.选取纸带，进行数据测量与分析
（3）正确实验得到的一条纸带如图乙，0、1、2、3、4…为选取的计数点，0是打下的第一个点，相邻两计数点间还有4个点未标出，测出计数点间的距离如图所示.交流电源的频率为f，打下计数点“5”时，A的速度大小为　                  　，若打点0～5过程中系统机械能守恒，测得的物理量应满足的关系式为　                  　。（用题中所给物理量的字母表示）
（4）计算出打下各计数点时A的速度v及A对应下落的高度h，作出

图像，则利用该图像验证系统机械能守恒的依据是　　。若所作图像的斜率小于理论值，其原因可能为　　。（写出一条即可）

共享时间:2024-05-25 难度:1 相似度:1.5

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181995. （2021•西安三中•高一上期中）在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中：
（1）某次研究轻弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F-L图象。由图象可知：弹簧原长L₀= cm,由此求得弹簧的劲度系数k= N/m。
（2）按如图乙的方式挂上两个钩码，使（1）中研究的轻弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，则指针所指刻度尺示数为 cm,由此可得每个钩码重为 N。
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共享时间:2021-11-12 难度:1 相似度:1.5

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182093. （2020•长安区一中•高一上期中）某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，实验时把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度x,数据记录如表所示。

钩码个数	1	2	3	4	5	6	7
弹力F/N	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
弹簧伸长的长度x/cm	2.00	3.98	6.02	7.97	9.95	11.80	14.00

（1）根据表中数据在图甲中作出F-x图线；
（2）根据F-x图线可以求得弹力和弹簧伸长的关系式为F= x（式中各物理量均采用国际单位）；
（3）一位同学做此实验时得到如图乙所示的F-x图线，说明此同学可能出现了哪种错误？ $德优题库$

共享时间:2020-11-19 难度:1 相似度:1.5

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182224. （2021•铁一中学•高一下期中）用如图甲所示的实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒。m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图乙所示。已知m₁＝50g、m₂＝150g，则：（结果均保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v₅＝　　 m/s；
（2）在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量ΔE_k＝　　 J，系统重力势能的减少量ΔE_p＝　　 J；（取当地的重力加速度g＝10m/s²）
（3）若某同学作出

v²﹣h图象如图丙所示，则当地的重力加速度g＝　　 m/s²
（4）该实验的相对误差是　　 %。

共享时间:2021-05-20 难度:1 相似度:1.5

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182399. （2020•西安中学•高一下期中）在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）某同学得到的纸带如图甲所示，O点是第一个点，相邻点间的时间间隔为T，重物的质量为m,则打点计时器打出B点时，重物下落的速度v_B= ，从打下第一个点O到打下点B的过程中，重物重力势能的减小量ΔE_pB= 。（结果选用T、m、g和甲图中的h₁、h₂、h₃表示）
（2）该同学用实验测得的数据测本地重力加速度。方法是建立坐标系，以h为横轴，以v²为纵轴，描点得到一条过坐标原点的直线，如图乙所示，测得该直线的斜率为k,则本地重力加速度g= 。
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共享时间:2020-05-25 难度:1 相似度:1.5

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182418. （2020•西安中学•高一下期中）用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。
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（1）下列几个操作步骤中：
A．按照图示，安装好实验装置；
B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
没有必要的是，操作错误的是。（填步骤前相应的字母）
（2）使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图2所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的端（填“左”或“右”）与重物相连，设打点计时器的打点周期为T，且以O点为运动起点，当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为，重力势能表达式为，若在误差允许范围内两者相等可验证机械能守恒。

共享时间:2020-05-23 难度:1 相似度:1.5

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182436. （2019•西安中学•高一上期中） $德优题库$ 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系：
（1）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L₀；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆，并记录每次数据。
（2）根据记录的数据做出图象，如图是该同学所作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与的差值（填“L₀”或“L_x”）。
（3）由图可知弹簧的劲度系数为 N/m；通过实验得出结论：弹簧的弹力与其伸长量成（填“正比”或“反比”，g=10N/kg）。

共享时间:2019-11-15 难度:1 相似度:1.5

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182515. （2020•西安中学•高一下期中）用如图所示装置可验证机械能守恒定律。轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放置一金属片C．铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h。由此释放B，系统开始运动，当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台上的P₁、P₂处，通过数字计时器可测出物块B通过P₁、P₂这段距离的时间。
（1）若测得P₁、P₂之间的距离为d，物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度v＝　。
（2）若物块A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证下面哪个等式成立即可验证机械能守恒定律。正确选项为　　。
A．mgh＝

Mv² B．mgh＝Mv²C．mgh＝

（2M+m）v² D．mgh＝

（M+m）v²
（3）改变物块B的初始位置，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P₁、P₂这段距离的时间t，以h为纵轴，以　（填“t²”或“

”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线，该直线的斜率大小为k＝　。

共享时间:2020-05-28 难度:1 相似度:1.5

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182649. （2020•西工大附中•高一上期末）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。
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①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为        cm；
②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是        ；（填选项前的字母）
A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线。图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是        。

共享时间:2020-02-14 难度:1 相似度:1.5

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182692. （2019•西安中学•高一下期末）用如图1所示实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒。打点计时器连接频率为50Hz交流电，m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示。已知m₁＝50g，m₂＝150g，则：

（1）纸带上打下记数点5时的速度v＝　　 m/s。
（2）从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔE_k＝　　 J，系统势能的减少量ΔE_p＝　　 J．（取当地的重力加速度g＝9.80m/s²，结果均保留三位有效数字。）
（3）若某同学作出

﹣h图象如图3，则由图象可得当地的重力加速度g＝　　 m/s²。

共享时间:2019-07-11 难度:1 相似度:1.5

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183120. （2017•师大附中•高一上期末）某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。
（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持        状态。
（2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长x₀=       cm,劲度系数k=       N/m。
（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时，该弹簧的长度x=       cm。
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共享时间:2017-02-05 难度:1 相似度:1.5

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183205. （2017•西安中学•高一下期末）某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带前面的一部分弄坏了，剩下的一段纸带上的各个点之间的距离被他测得（单位：cm），数据如图所示，已知打点计时器工作的频率为50Hz,重锤的质量为m,重力加速度g=9.8m/s²．
（1）利用这段纸带，可知点2的速度为，点5的速度为，这两个点间所对应的重锤重力势能的变化量为，动能变化量为．以上数据说明．
（2）请说明为什么得到的结果是重力势能的减少量ΔE_p稍大于重锤动能的增加ΔE_k．
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共享时间:2017-07-16 难度:1 相似度:1.5

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2023-05-12

高中物理 | 高一下 | 实验题

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2022-2023学年陕西省西安交大附中高一（下）期中物理试卷

更新:2023-05-12 03:10浏览量:20

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