题目

某同学用图示装置探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系，A为固定在水平桌面上的内壁可视为光滑的圆筒，其上壁有一沿圆筒轴线方向的细槽，B为可插入细槽的销钉，将待测弹簧左端固定于圆筒内，右端紧靠一直径略小于圆筒内径的钢球，用销钉可将小球约束在圆筒内；C为系于圆筒口的重锤线，地面铺有白纸和复写纸，实验前先将圆筒调整水平，然后在白纸上记下重锤线正下方的点O。实验时，先不插销钉，记录紧靠弹簧的钢球右侧位置，然后向左推压钢球，插入销钉，记下销钉位置，两位置间距视为弹簧压缩量x；然后迅速抽出销钉，钢球从圆筒口射出并做平抛运动，落点由复写纸、白纸记录，然后对同一形变量x做多次实验，得到一系列落点，设其平均落点为D，用刻度尺测得OD间距为s；然后改变形变量x，重复上述实验，得到一系列x、s值，并进一步进行数据处理，得到弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系。 （1） 请你设计一种简单的判断圆筒是否调整水平的方法：； （2） 如图所示是对弹簧同一形变量x下多次实验的落点分布图，请你提出一种确定其平均落点的方法：； （3） 以x为横轴、s为纵轴建立直角坐标系，将实验所得数据描点连线，若得到的实验图像为过原点的一条倾斜直线，则据此可得出弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系满足的关系是：； （4） 本实验的误差来源除了空气阻力和摩擦阻力外，请你再说出一种可能的误差来源：； 答案： 【1】将钢球轻放在圆筒口处，若钢球不左右滚动，则圆筒已调整水平 【1】用圆规画一个尽可能小的圆圈住尽可能多的点，则该圆的圆心即为平均落点 【1】Ep∝x2 （或Ep与x2成正比） 【1】测量读数（或描点作图等，答案合理即可）

查看本题答案和解析