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高中物理
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1.
(2021高三上·湖北月考)
某同學(xué)用圖示裝置探究彈簧彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系,A為固定在水平桌面上的內(nèi)壁可視為光滑的圓筒,其上壁有一沿圓筒軸線方向的細(xì)槽,B為可插入細(xì)槽的銷釘,將待測彈簧左端固定于圓筒內(nèi),右端緊靠一直徑略小于圓筒內(nèi)徑的鋼球,用銷釘可將小球約束在圓筒內(nèi);C為系于圓筒口的重錘線,地面鋪有白紙和復(fù)寫紙,實(shí)驗(yàn)前先將圓筒調(diào)整水平,然后在白紙上記下重錘線正下方的點(diǎn)O。實(shí)驗(yàn)時,先不插銷釘,記錄緊靠彈簧的鋼球右側(cè)位置,然后向左推壓鋼球,插入銷釘,記下銷釘位置,兩位置間距視為彈簧壓縮量x;然后迅速抽出銷釘,鋼球從圓筒口射出并做平拋運(yùn)動,落點(diǎn)由復(fù)寫紙、白紙記錄,然后對同一形變量x做多次實(shí)驗(yàn),得到一系列落點(diǎn),設(shè)其平均落點(diǎn)為D,用刻度尺測得OD間距為s;然后改變形變量x,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),得到一系列x、s值,并進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到彈簧彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系。
(1) 請你設(shè)計一種簡單的判斷圓筒是否調(diào)整水平的方法:
;
(2) 如圖所示是對彈簧同一形變量x下多次實(shí)驗(yàn)的落點(diǎn)分布圖,請你提出一種確定其平均落點(diǎn)的方法:
;
(3) 以x為橫軸、s為縱軸建立直角坐標(biāo)系,將實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線,若得到的實(shí)驗(yàn)圖像為過原點(diǎn)的一條傾斜直線,則據(jù)此可得出彈簧彈性勢能E
p
與彈簧形變量x的關(guān)系滿足的關(guān)系是:
;
(4) 本實(shí)驗(yàn)的誤差來源除了空氣阻力和摩擦阻力外,請你再說出一種可能的誤差來源:
;
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