Question

【題目】某物理興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行“探究彈簧彈性勢(shì)能與彈簧形變量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。圖中光滑水平平臺(tái)距水平地面h=1.25m，平臺(tái)上一輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，質(zhì)量為m的小球與彈簧另一端接觸并壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量 x后，由靜止釋放小球，小球從平臺(tái)邊緣水平飛出，落在地面上，用刻度尺測(cè)出小球水平飛行距離S；并用傳感器（圖中未畫(huà)出）測(cè)量出小球從平臺(tái)邊緣飛出后在空中的飛行時(shí)間t。多做幾次實(shí)驗(yàn)后，記錄表如下表所示：

(1)由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時(shí)，小球水平位移 S=___x，與_______無(wú)關(guān)；

(2)由實(shí)驗(yàn)原理和表中數(shù)據(jù)可知，彈簧彈性勢(shì)能EP與彈簧形變量x的關(guān)系式為EP= ______（用m、h、x和重力加速度g表示）；

	1	2	3	4	5
x/m	0.01	0.02	0.03	0.04	0.05
S/m	0.51	0.99	1.50	1.98	2.50
t/ms	505.3	505.1	504.8	504.9	505.2

(3)某同學(xué)按物體平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算了小球在空中的飛行時(shí)間：，由表中數(shù)據(jù)可知，發(fā)現(xiàn)測(cè)量值t均偏大。經(jīng)檢查，實(shí)驗(yàn)操作及測(cè)量無(wú)誤，且空氣阻力可以忽略，造成以上偏差的原因是__________。

Answer 1

【答案】50 小球從平臺(tái)邊緣飛出后在空中的飛行時(shí)間t（或“t”） 重力加速度g取值不準(zhǔn)確，g取10m/s2偏大

【解析】

（1）[1][2].由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時(shí)，在誤差允許范圍內(nèi)，可以看出運(yùn)動(dòng)時(shí)間大體不變，小球水平位移

S=50x ①

與小球從平臺(tái)邊緣飛出后在空中的飛行時(shí)間t無(wú)關(guān)；

（2）[3].由功能關(guān)系可知，彈簧彈性勢(shì)能

②

小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度

③

由①②③式得彈簧彈性勢(shì)能

（3）[3].該同學(xué)按物體平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算了小球在空中的飛行時(shí)間時(shí)，把重力加速度的數(shù)值g=10m/s2。故計(jì)算值t偏小，測(cè)量值t均偏大。