Question

【題目】小南拿如圖甲所示的裝有彈簧的筆玩彈筆游戲，結果發現不同的筆彈得高低不一樣，他認為：筆彈起的高度與筆內彈簧的彈性勢能的大小有關，那么彈簧彈性勢能的大小又跟什么因素有關呢？

猜想①彈簧彈性勢能的大小可能跟它的材料有關；

猜想②彈簧彈性勢能的大小可能跟它彈性形變的程度有關。

（1）在上面的實驗中，他們運用到了控制變量法和________兩種物理思想方法。

（2）為了驗證猜想①，在操作時除了控制小球、木塊、水平面等相同外，還需要控制________相同。

（3）實驗中可以用“木塊被小球推動的距離”表示“彈性勢能的大小”，請你從功和能的角度分析解釋 _____________。

（4）在完成實驗后，小南又用不同質量的小球（m1>m2）在同一水平面上分別壓縮同一根彈簧至相同位置后釋放撞擊同一木塊，得到木塊移動的距離分別為S1和S2，忽略小球自身摩擦對實驗的影響。請你比較S1和S2的大小關系。________

Answer 1

【答案】轉換法 彈簧的壓縮量 彈簧彈出小球的過程是把彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，具有動能的小球推動木塊移動對木塊做功，小球動能減小 S1=S2

【解析】

[1]實驗中，把彈簧的彈性勢能轉換為小球的動能，小球動能轉換為木塊移動的距離來表現出來，所以他們運用了控制變量法和轉換法兩種物理思想方法。

[2]彈簧的壓縮量也應控制相同。

[3] 彈簧彈出小球的過程是把彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，具有動能的小球推動木塊移動對木塊做功，小球動能減小。

[4]兩球把同一根彈簧壓縮到相同位置時，彈簧具有相同的彈性勢能，彈簧彈出小球時，兩小球具有相同的動能，小球對木塊做功使木塊克服阻力移動一定距離，即小球動能轉化為木塊的內能也相等。由于木塊相同，阻力相同，所以以木塊移動的距離也相同。故S1=S2。