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某同学查资料得知:弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关,并且与形变量的平方...

某同学查资料得知:弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关,并且与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论,他设计了如下实验:

①如图所示,一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上,管口与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。

②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管,轻推小球,使弹簧压缩到某一位置后,记录弹簧的压缩量x

③突然撤去外力,小球沿水平方向弹出落在地面上,记录小球的落地位置

④保持弹簧压缩量不变,重复10次上述操作,从而确定小球的平均落点,测得小钢球的水平射程s

⑤多次改变弹簧的压缩量x,分别记作x1x2x3……,重复以上步骤,测得小钢球的多组水平射程s1s2s3……

请你回答下列问题

(1)在实验中,“保持弹簧压缩量不变,重复10次上述操作,从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小____(填“系统误差”或“偶然误差”);

(2)若测得小钢球的质量m、下落高度h、水平射程s,则小球弹射出去时动能表达式为 ___(重力加速度为g

(3)根据机械能守恒定律,该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图像,若想直观的检验出结论的正确性,应作的图像为___

A.sx    B.sx2    C.s2x    D.s

 

偶然误差 A 【解析】 (1)[1]在实验中,“保持弹簧压缩量不变,重复10次上述操作,从而确定小钢球的平均落点”是采用多次测量求平均值的方法,其目的是为了减小偶然误差。 (2)[2]设小球被弹簧弹射出去后的速度为v0,此后小球做平抛运动,有 联立可得小球弹射出去时动能为 (3)[3]若结论弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比成立,有 而弹射过程弹性势能全部转发为动能,有 即 变形为 可得关系,故要验证结论需要作图像可构成正比例函数关系,故选A。  
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A. B. C. D.

 

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