Question

如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球平抛运动初速度,还可以用来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系.

(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________和________,然后由公式________求出k的平均值.

(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧右端压到________(填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的________和________,再由公式________求出初速度的平均值.

(3)由于弹簧缩短时弹性势能E_p的大小等于弹出的小球的初动能.因此用该装置可验证弹簧弹性势能E_p与弹簧缩短量x之间的关系是否满足E_p∝x²,主要步骤如下,请排出合理顺序________.

A.改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出x₂、x₃…并求出对应小球初速度v₂、v₃

B.调好装置,用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线,使弹簧缩短到某一位置,用刻度尺读出弹簧缩短量x₁,并将小球轻推至管内弹簧端点处

C.突然释放细线,弹出的球平抛运动到复写纸上,留下痕迹,测出相关距离,求出小球初速度v₁

D.分析数据,比较几次v²与x²之间的关系,可得结论

Answer

(1)拉力大小F  弹簧缩短量x  k= (或

(2)同一  水平位移s  下落高度h

v=s (或 (3)BCAD

【解析】(1)由胡克定律可知,要测出弹簧的劲度系数,需测拉力(等于弹簧弹力)和弹簧的形变量;(2)此实验是利用平抛运动测小球初速度,因此弹簧每次都要压到同一位置,使小球平抛的初速度恒定;测平抛初速度须测定平抛竖直高度h和水平位移s,则s=v0t,h=gt2求初速度;(3)略.