实验题78 探究弹簧的弹性势能与形变量的关系

学习了《机械能守恒定律》之后,某研究性学习小组自行设计了“探究弹簧的弹性势能与形变量的关系”实验。他们的方法如下:
(1)如甲图所示,在轻弹簧上端固定一只力传感器,然后固定在铁架台上,当用手向下拉伸弹簧时,弹簧的弹力可从传感器读出。用刻度尺测量弹簧原长和伸长后的长度,从而确定伸长量。测量数据如表格所示:
http://s12/mw690/006zfS98zy7hOoUZGP19b&690探究弹簧的弹性势能与形变量的关系" TITLE="实验题78
伸长量x/10-2 m |
2.00 |
4.00 |
6.00 |
8.00 |
10.00 |
弹力F/N |
1.60 |
3.19 |
4.75 |
6.38 |
8.02 |
(2)以x为横坐标,F为纵坐标,请你在图乙的坐标纸上描绘出弹力与伸长量关系的图线____。并由图线求得该弹簧的劲度系数 =________(保留两位有效数字)。
(3)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图丙所示。调整导轨水平,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的时间近似相等。
(4)用天平秤出滑块的质量m=300g.
(5)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度 ,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能全部转化为________________。
(6)多次重复(5)中的操作,在弹簧弹性限度内得到 与x的数据整理如下表所示:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1.00 |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
|
1.00 |
4.00 |
9.00 |
16.00 |
25.00 |
36.00 |
|
0.161 |
0.320 |
0.479 |
0.648 |
0.800 |
0.954 |
|
0.026 |
0.103 |
0.230 |
0.420 |
0.6400 |
0.910 |
|
0.0039 |
0.0155 |
0.0346 |
0.0630 |
0.0960 |
0.1365 |
(7)结合上面测出的劲度系数 和滑块质量m,可得到的表达式:__________________。
(8)由上述实验可得的结论:______________________________________________。
【答案】