Question

【題目】A、B兩同學用圖甲所示實驗裝置探究輕彈簧的彈性勢能與其壓縮量的關系：輕彈簧放置在傾斜的長木板上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接。向左推物塊使彈簧壓縮不同的量，再由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧的壓縮量與彈性勢能的關系。

(1)實驗步驟如下：

a．將木板左端抬高，平衡物塊受到的摩擦力；

b．向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧的壓縮量；

c．先接通打點計時器電源，再松手釋放物塊。

(2)實驗時，A同學讓彈簧的壓縮量為△x，打點結果如圖乙所示；B同學讓彈簧的壓縮量為2△x，打點結果如圖丙所示，已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，物塊質量為200g。

(3)結合紙帶所給的數據可知：A同學實驗時物塊脫離彈簧時的速度大小為_______m／s，對應彈簧壓縮時的彈性勢能為__________J；B同學實驗時物塊脫離彈簧時的速度大小為__________m／s，對應彈簧壓縮時的彈性勢能為_________J。(結果均保留兩位有效數字)。

(4)對比A、B兩位同學的實驗結果可知：彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關系為________。

Answer 1

【答案】（3）0.75 0.056 1.5 0.23 （4）彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的平方成正比

【解析】

（3）A同學實驗時物塊脫離彈簧時的速度大小為：；對應彈簧壓縮時的彈性勢能為； B同學實驗時物塊脫離彈簧時的速度大小為：；對應彈簧壓縮時的彈性勢能為；

（4）因，可知彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的平方成正比。