某同学利用气垫导轨和数字计时器，探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系。 如图所示，气垫导轨上有很多小孔，气泵输入压缩空 气，从小孔中喷出，会使质量为 0.5kg 滑块 与导轨之间有一层薄的空气，使二者不接触 从而大大减小阻力。一端固定有轻弹簧的滑 块在导轨上滑行，当通过数字计时器时，遮 光片挡住光源，与光敏管相连的电子电路就会记录遮光时间△t。
(1)接通气泵，调节气垫导轨左端高度，轻推滑块，使其刚好能够匀速运动，说明气垫导轨已经水平：
(2)使用 10 分度游标卡尺测量滑块上遮光片宽度如图乙所示，读出其宽 d=_______cm;
(3)压缩弹簧记录其压缩量；
(4)释放滑块，滑块离开弹簧后通过数字计时器，计时器显示时间△t；
(5)多次重复步骤(3)和(4)，将数据记录到数据表格中，并计算出滑块相应的动能；
(6)由机械能守恒定律可知，滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能：
(7)表格中弹簧压缩量为 5.00cm 时，其动能为__________J（结果要求三位有效数字）；
(8)由表格中数据可知，弹簧的弹 性势能与其形变量的关系为______。
高三物理实验题中等难度题
某同学利用气垫导轨和数字计时器，探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系。 如图所示，气垫导轨上有很多小孔，气泵输入压缩空 气，从小孔中喷出，会使质量为 0.5kg 滑块 与导轨之间有一层薄的空气，使二者不接触 从而大大减小阻力。一端固定有轻弹簧的滑 块在导轨上滑行，当通过数字计时器时，遮 光片挡住光源，与光敏管相连的电子电路就会记录遮光时间△t。
(1)接通气泵，调节气垫导轨左端高度，轻推滑块，使其刚好能够匀速运动，说明气垫导轨已经水平：
(2)使用 10 分度游标卡尺测量滑块上遮光片宽度如图乙所示，读出其宽 d=_______cm;
(3)压缩弹簧记录其压缩量；
(4)释放滑块，滑块离开弹簧后通过数字计时器，计时器显示时间△t；
(5)多次重复步骤(3)和(4)，将数据记录到数据表格中，并计算出滑块相应的动能；
(6)由机械能守恒定律可知，滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能：
(7)表格中弹簧压缩量为 5.00cm 时，其动能为__________J（结果要求三位有效数字）；
(8)由表格中数据可知，弹簧的弹 性势能与其形变量的关系为______。
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析
在实验时数字计时器常与气垫导轨配合使用，气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩气体从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气，这样滑块运动时受到的阻力很小，可以忽略不计。数字计时器能够记录滑块上遮光条通过光电门的时间。某兴趣小组利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，装置如图所示，将气垫导轨倾斜放置，滑块在自身重力作用下沿导轨匀加速下滑。a、b为固定在导轨上的两个光电门，利用与其连接的光电计时器，可以测出滑块上遮光条通过光电门的时间t1、t2。
(1)为验证机械能守恒定律还应测得下列哪些物理量（____）
A.利用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d
B.利用游标卡尺测出滑块的宽度D
C.测出气势导轨的长度乙，导轨与水平面的夹角
D.测出两光电门中心间距
，导轨两端的水平距离C, 两端的高度差h
E.利用秒表出滑块由光电门a运动刀光电门b的时间t
(2)写出本实验需要验证成立的表农达式: _________。
(3)为减小实验误查差请你提出两条可行性建议: _________。
高三物理实验题困难题查看答案及解析
在实验时数字计时器常与气垫导轨配合使用，气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩气体从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气，这样滑块运动时受到的阻力很小，可以忽略不计。数字计时器能够记录滑块上遮光条通过光电门的时间。某兴趣小组利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，装置如图所示，将气垫导轨倾斜放置，滑块在自身重力作用下沿导轨匀加速下滑。a、b为固定在导轨上的两个光电门，利用与其连接的光电计时器，可以测出滑块上遮光条通过光电门的时间t1、t2。
(1)为验证机械能守恒定律还应测得下列哪些物理量（____）
A.利用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d
B.利用游标卡尺测出滑块的宽度D
C.测出气垫导轨的长度L，导轨与水平面的夹角
D.测出两光电门中心间距，导轨两端的水平距离C, 两端的高度差h
E.利用秒表出滑块由光电门a运动到光电门b的时间t
(2)写出本实验需要验证成立的表达式: ________________________________。
(3)为减小实验误查差请你提出两条可行性建议:______________________________________________________________________________________________________________。
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析
某探究小组在气垫导轨上研究弹簧弹性势能与形变量之间的关系，如图所示，在导轨的左端固定一挡板，在滑块的左端固定一个轻质弹簧，把气垫导轨调节水平以后，先缓慢向左移动滑块压缩弹簧，在刻度尺上测出弹簧的压缩量l再把滑块由静止释放，弹簧离开挡板后，测出遮光条通过光电门的时间
。改变弹簧的压缩量，重复上面的实验。已知滑块和遮光条的总质量为m，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能Ep。
(1)该实验还需要测量的物理量是______________________；
(2)该小组计算弹性势能的表达式是Ep=______________________；
(3)在多次测量后，该小组画出了Ep－
、Ep－l、Ep－l 2的函数关系图象，发现只有Ep－l 2的关系是一条过原点的直线，由此得出弹簧弹性势能与形变量的关系是___________。
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析
利用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧贴近，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图甲)，使弹簧处于自然状态时，滑块向左压缩弹簧一段距离，然后静止释放，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间，可计算出滑块离开弹簧后的速度大小．实验步骤如下：
① 用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
② 在气垫导轨上通过滑块将弹簧压缩x1，滑块静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t1；
③ 利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v和动能mv2；
④ 增大弹簧压缩量为x2、x3、…重复实验步骤②③，记录并计算相应的滑块动能mv2，如下表所示：
| 弹簧压缩量x(cm) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| x2 | 0.25 | 1.00 | 2.25 | 4.00 | 6.25 | 9.00 |
| 动能mv2 | 0.49m | 1.95m | 4.40m[ | 7.82m | 12.22m | 17.60m |
(1) 测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图乙所示，读得d＝________cm；
(2) 在下面两坐标系中分别作出mv2x和mv2x2图象；
(3) 由机械能守恒定律，Ep＝mv2，根据图象得出结论是________________________________________________________________________．
高三物理综合题中等难度题查看答案及解析
mv2；mv2，如下表所示：| 弹簧压缩量x（cm） | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| x2 | 0.25 | 1.00 | 2.25 | 4.00 | 6.25 | 9.00 |
| 动能mv2 | 0.49m | 1.95m | 4.40m | 7.82m | 12.22m | 17.60m |
mv2-x和mv2-x2图象；mv2，根据图象得出结论是______． 高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
mv2；mv2，如下表所示：| 弹簧压缩量x（cm） | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| x2 | 0.25 | 1.00 | 2.25 | 4.00 | 6.25 | 9.00 |
| 动能mv2 | 0.49m | 1.95m | 4.40m | 7.82m | 12.22m | 17.60m |
mv2-x和mv2-x2图象；mv2，根据图象得出结论是______． 高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，已知弹簧的劲度系数为50.0N/m.
（1）将弹簧固定于气垫导轨左侧。如图(a)所示：调整导轨.使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小______________.
（2）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；称放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度
释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为______________________.
（3）重复（2）中的操作，得到
与
的关系如图(b)。由图可知，与成___________关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的______________________成正比。
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析
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Ep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Ek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Ek是什么关系？
④综合以上分析，Ep与x是什么关系？
高三物理实验题困难题查看答案及解析
（1）如图甲所示为游标卡尺，测量深度应使用 （选填图中字母）。从图中的示数可读出深度为 mm。
（2）某同学用如图乙所示装置探究弹簧弹性势能与形变量的关系，弹簧的左端固定在气垫导轨上，遮光片的宽度为d，滑块和遮光板的质量为m。用滑块压缩弹簧，放手后滑块向右运动，用x表示弹簧的压缩量，t表示遮光片通过光电门的时间。
① 实验前需要调整气垫导轨水平，其目的是 。
② 向右轻推滑块，滑块自由滑动通过右则光电门的时间小于通过左侧光电门的时间，则应将气垫导轨 （选填“左”或“右”）端适当垫高，使其水平。
③ 若弹簧的弹性势能为
（k为比例系数），利用实验数据以x为纵轴，要使所画图象为一直线，则应以t 次幂为横轴。
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析