某小组的同学通过设计如下实验来验证：“在弹性限度内，劲度系数为k的轻弹簧从形变量为x到恢复...

某小组的同学通过设计如下实验来验证：“在弹性限度内，劲度系数为k的轻弹簧从形

变量为x到恢复原长的过程中，弹力做的功为的结论。

(1)部分实验步骤如下：

A.将一轻弹簧放置在水平气垫导轨的左端，弹簧左端固定，让弹簧处于自然状态。在 弹簧下面的气垫导轨上水平的固定一把刻度尺，刻度尺的零刻度线与弹簧的左端刚好对齐，此时弹簧右端在刻度尺上对应的示数为x1，如图甲所示。

B.用弹簧测力计拉着弹簧右端水平向右缓慢移动，当弹簧测力计的示数为F时，弹簧右端在刻度尺上对应的示数为x2，如图乙所示（弹簧的形变在弹性限度内）。则此弹簧的劲度系数为____。

C.在水平气垫导轨的右端合适位置安装一个光电门（光电门距离弹簧最左端的距离大于x1），如图丙所示。

D．用天平测得小车（带有遮光条）的质量为m，用螺旋测微器测遮光条宽度d的结果如图丁所示，则d=____mm。

E．把小车置于气垫导轨上，向左推小车使弹簧压缩一段距离（弹簧与小车未拴接），此时弹簧右端在刻度尺上对应的示数为x3，如图丙所示（弹簧的形 变在弹性限度内）。由静止释放小车，测得小车通过光电门时的遮光时间△t。小车经过光电门时的速度大小为________（用实验中所测物理量的符号表示）；

(2)在实验误差允许的范围内，若 ____=　 __（用实验中所测物理量的符号表示），就可验证弹力做的功的结论；

(3)同学们在实验过程中有如下讨论，其中对减小实验误差有益的说法是____

A．遮光条的宽度越小越好

B.把气垫导轨左端垫起适当高度来平衡摩擦力

C.计算弹簧劲度系数时，多次测量取平均值

D.向左推小车压缩弹簧时，弹簧形变量越大越好

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某兴趣小组的同学看见一本物理书上说“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，形变量为x时弹性势能为Ep＝kx2”，为了验证该结论就尝试用“研究加速度与合外力、质量关系”的实验装置（如图甲）设计了以下步骤进行实验：

A．水平桌面上放一长木板，其左端固定一弹簧，通过细绳与小车左端相连，小车的右端连接穿过打点计时器的纸带；

B．将弹簧拉伸x后用插销锁定，测出其伸长量x；

C．打开打点计时器的电源开关后,拔掉插销解除锁定，小车在弹簧作用下运动到左端；

D．选择纸带上某处的A点测出其速度v；

E．取不同的x重复以上步骤多次，记录数据并利用功能关系分析结论．实验中已知小车的质量为m，弹簧的劲度系数为k，则：

（1）长木板右端垫一小物块，其作用是_____________________；

（2）如图乙中纸带上A点位置应在________（填s1、s2、s3）段中选取；

（3）若Ep＝kx2成立，则实验中测量出物理量x与m、k、v关系式是x＝________．

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某兴趣小组同学们看见一本物理书上说“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，形变量为x时弹性势能为Ep=kx2”，为了验证该结论就尝试用“研究加度与合外力、质量关系”的实验装置（如图甲）设计了以下步骤进行实验．

实验步骤：

A．水平桌面上放一长木板，其左端固定一弹簧，通过细绳与小车左端相连，小车的右端连接打点计时器的纸带；

B．将弹簧拉伸x后用插销锁定，测出其伸长量 x；

C．打开打点计时器的电源开关后，拔掉插销解除锁定，小车在弹簧作用下运动到左端；

D．选择纸带上某处的A点测出其速度v；

E．取不同的x重复以上步骤多次，记录数据并利用功能关系分析结论．

实验中已知小车的质量为m，弹簧的劲度系数为k，则：

（1）长木板右端垫一小物块，其作用是　　　　 ；

（2）如图乙中纸带上A点位置应在　　　　 （填s1、s2、s3）的段中取；

（3）若Ep=kx2成立，则实验中测量出物理量x与m．、k、v关系式是x=　　　 ．

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通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验，我们知道：在弹性限度内，弹簧弹力F与形变量x成正比，并且不同弹簧，其劲度系数不同，某中学的探究学习小组从资料中查到：弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关，该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系，现有A、B、C、D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧。

（1）学习小组的同学们经过思考和理论推导，各自提出了自己的看法，其中甲同学仍为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比，乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比，甲乙由一名同学的看法是正确的是，你认为正确的是_________（填“甲”或“乙”），就这一环节而言，属于科学探究中的哪一个环节__（填序号）

A．分析与论证　　　　 B．进行实验与收集证据

C．猜想与假设　　　　 D．制定计划与设计实验

（2）为验证甲乙谁的看法正确，可通过实验完成，实验器材除上述弹簧和已知质量的几个钩码外，还需要的实验器材是____________________

（3）探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示，实验数据记录（）

请完成上表①_____________；②_______________，从中得出的结论为：________________

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某同学在科普读物上看到：“劲度系数为的弹簧从伸长量为x到恢复原长过程中，弹力做的功”。他设计了如下的实验来验证这个结论。

A．将一弹簧的下端固定在地面上，在弹簧附近竖直地固定一刻度尺，当弹簧在竖直方向静止不动时其上端在刻度尺上对应的示数为，如图甲所示。

B．用弹簧测力计拉着弹簧上端竖直向上缓慢移动，当弹簧测力计的示数为时，弹簧上端在刻度尺上对应的示数为，如图乙所示。则此弹簧的劲度系数=　　　　 。

C．把实验桌放到弹簧附近，将一端带有定滑轮、两端装有光电门的长木板放在桌面上，使滑轮正好在弹簧的正上方，用垫块垫起长木板不带滑轮的一端，如图丙所示。

D．用天平测得小车（带有遮光条）的质量为，用游标卡尺测遮光条宽度的结果如图丁所示，则　　　　　　 。

E．打开光电门的开关，让小车从光电门的上方以一定的初速度沿木板向下运动，测得小车通过光电门和时的遮光时间分别为和。改变垫块的位置，重复实验，直到=时保持木板和垫块的位置不变。

F．用细绳通过滑轮将弹簧和小车相连，将小车拉到光电门的上方某处，此时弹簧上端在刻度尺上对应的示数为，已知小于光电门A、B之间的距离，如图丙所示。由静止释放小车，测得小车通过光电门A和B时的遮光时间分别为和。

在实验误差允许的范围内，若　　　　　　　　　　 （用实验中测量的符号表示），就验证了的结论。

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某同学在科普读物上看到：“劲度系数为k的弹簧从伸长量为x到恢复原长过程中，弹力做的功W＝kx2”.他设计了如下的实验来验证这个结论.

A.将一弹簧的下端固定在地面上，在弹簧附近竖直地固定一刻度尺，当弹簧在竖直方向静止不动时其上端在刻度尺上对应的示数为x1，如图甲所示.

B.用弹簧测力计拉着弹簧上端竖直向上缓慢移动，当弹簧测力计的示数为F时，弹簧上端在刻度尺上对应的示数为x2，如图乙所示.则此弹簧的劲度系数k＝________。.

C.把实验桌放到弹簧附近，将一端带有定滑轮、两端装有光电门的长木板放在桌面上，使滑轮正好在弹簧的正上方，用垫块垫起长木板不带滑轮的一端，如图丙所示.

D.用天平测得小车(带有遮光条)的质量为M，用游标卡尺测遮光条宽度d的结果如图丁所示，则d＝________mm.

E.打开光电门的开关，让小车从光电门的上方以一定的初速度沿木板向下运动(未连弹簧)，测得小车通过光电门A和B时的遮光时间分别为Δt1和Δt2.改变垫块的位置，重复调节，直到Δt1＝Δt2时保持木板和垫块的位置不变.

F.用细绳通过滑轮将弹簧和小车相连，将小车拉到光电门A的上方某处，此时弹簧上端在刻度尺上对应的示数为x3，已知(x3－x1)小于光电门AB之间的距离，如图丙所示.由静止释放小车，测得小车通过光电门A和B时的遮光时间分别为Δt1和Δt2.

在实验误差允许的范围内，若k(x3－x1)2＝_______(用实验中测量的符号表示)，就验证了W＝kx2的结论.

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（1）为探究弹簧的弹力与形变量的关系（形变在弹性限度之内），甲同学设计了如下实验，装置图如下：

第一步，调节弹簧与力传感器和滑块连接点位置，使弹簧与气垫导轨平行。

第二步，调节气垫导轨处于水平。调节气垫导轨的螺钉，若　　　　　 ，则表示气垫导轨已经调整水平。并记录此时滑块的位置。

第三步，把沙桶和滑块通过快过定滑轮的细线链接起来，调节滑轮高低使得细线与导轨平行。

第四步，往沙桶里加入适量的细沙，记录滑块静止时的位置及力传感器的示数。

第五步，重复第四步实验多次，依次记录滑块的位置、……及相应的力传感器的示数、……。

第六步，在坐标纸上作出F与图像，如上图，则可得结论：　　　　　　　 。

图像不过原点的可能原因是：　　　　　　　 ；若纵截距值很小可忽略，则有图像知滑块从位置运动到位置过程中滑块对弹簧做的功：　　　　 （用、、表示）。

（2）在上述基础之上，乙同学也想用上述装置研究弹簧、滑块、沙桶和沙组成的系统机械能是否守恒，他进行了如下操作。在沙桶中加入适量的沙子，使系统处于静止状态，然后用手托住沙桶沿竖直方向运动，使滑块恰好回到（已知）位置，放手后，沙桶下落。该同学为了完成本实验，下列必需的操作是：

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（6分）A、B两位同学看到了这样一个结论：“由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：

①首先他们都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；

②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H.

③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.

（1）A、B两位同学进行图甲所示实验的目的是为了确定弹簧的劲度系数，用m、d、g表示劲度系数k=________.

（2）如果成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是：x=________；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是：x=________.

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