某同学利用自己设计的弹簧弹射器 “探究弹簧弹性势能与形变量的关系”，装置如图所示。弹射器水...

某同学利用自己设计的弹簧弹射器 “探究弹簧弹性势能与形变量的关系”，装置如图所示。弹射器水平放置，弹簧被压缩x后释放，将质量为m、直径为d的小球弹射出去。测出小球通过光电门的时间为t。请回答下列问题：

（1）为减少实验误差，弹射器出口端距离光电门应该___________（填“近些”或“远些”）；

（2）小球通过光电门的速度大小υ=___________；则弹性势能EP= ________；

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水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与小滑块接触，但不粘连；初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点，如图（a）所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能E_p与其压缩时长度的改变量x的关系。先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x的数值；然后将小滑块从静止释放。用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x，测得的x值及其对应的t值如下表所示。（表中的值是根据t值计算得出的）

（1）根据表中数据，在图(b)中的方格纸上作—x图线。

（2）回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）

①已知点(0，0)在—x图线上，从—x图线看，与x是什么关系？

②从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能E_k与是什么关系？

③当弹簧长度改变量为x时，弹性势能与相应的E_k是什么关系？

④综合以上分析，E_p与x是什么关系？

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某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．

（1）实验中涉及到下列操作步骤：

①把纸带向左拉直

②松手释放物块

③接通打点计时器电源

④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量

上述步骤正确的操作顺序是　　　 （填入代表步骤的序号）．

（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为　　　 m/s．比较两纸带可知，　　　 （填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．

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某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．

（1）实验中涉及到下列操作步骤：

①把纸带向左拉直

②松手释放物块

③接通打点计时器电源

④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量

上述步骤正确的操作顺序是__（填入代表步骤的序号）．

（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__m/s．比较两纸带可知，__（填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．

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如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置，小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动小球与弹簧不相连，现测得小球的质量为m，桌子的高度为h，小球落地点到桌边的水平距离为s，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则弹簧被压缩时的弹性势能为______ ．

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如图所示，是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置．半径为R的光滑半圆管道（管道内径远小于R）竖直固定于水平面上，管道最低点B恰与粗糙水平面相切，弹射器固定于水平面上．某次实验过程中，一个可看作质点的质量为m的小物块，将弹簧压缩至A处，已知A、B相距为L．弹射器将小物块由静止开始弹出，小物块沿圆管道恰好到达最髙点C．已知小物块与水平面间的动摩擦因素为μ，重力加速度为g，求：

（1）小物块到达B点时的速度vB及小物块在管道最低点B处受到的支持力；

（2）小物块在AB段克服摩擦力所做的功；

（3）弹射器释放的弹性势能Ep．

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一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度该变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触，当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为S。

（1）小钢球从桌子边缘水平飞出时的速度大小是　　　　　 （用h、S、g表示）。

（2）请你推导出弹簧的弹性势能与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离S，重力加速度g等物理量的关系式：　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空气中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示：

从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能与弹簧长度的压缩量x之间的关系：　　　　　　　　　　 。

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某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点，测得OP距离为X。

另一同学也利用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为m2的小球B，仍然将质量为m1的小球A推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为X1、X2

（1）此实验应注意的几个细节，正确的是：______；

A．平台要求尽可能的光滑和水平

B．实验中要多次改变CO间距离重复试验，以减小实验误差

C．为了保证入射球碰撞后不反弹，则要求入射球质量更大

D．此实验还需要测量两球心距水平地面的高度h

E．实验中两小球应该等体积且密度越小越好

（2）若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式______；

（3）若还满足表达式m1•x2=m1•x+m2•x，则实验中两小球的碰撞为______碰撞；

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某物下兴趣小组的同学设计了一个实验来研究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量之间的关系，实验步骤如下：

I．在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻弹簧，其左端固定，右端与一质量为m的小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小球恰好在桌子边缘；

II．如图所示，让小球向左压缩弹簧一段距离后，由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平射程为s；

（1）试推导弹簧的弹性势能E_P与小球质量m、桌面离地的高度h、水平距离s等物理量的关系式。

（2）猜测弹簧的弹性势能E_P与弹簧长度的压缩量x之间的关系。

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