Question

（2013?咸寧）小紅看到運動員拉弓射箭時，弓拉得越彎，箭射得越遠．小紅猜想彈性勢能的大小可能與物體的彈性形變有關．
（1）為驗證其猜想是否正確，她設計了如圖所示的實驗，將小球置于彈簧的右端，將同一個彈簧每次壓縮

不同

的長度（彈簧被壓縮后未超過其彈性限度），松開后小球彈開鉆入同一位置的相同紙盒，并留在其中，分析比較紙盒

移動的距離

，從而比較同一彈簧在不同彈性形變時彈性勢能的大小．
（2）假若水平面絕對光滑，本實驗將

不能

（選填“能”或“不能”）達到探究目的．
（3）小紅根據實驗現象認為：小球推動紙盒一起移動一段距離后都要停下來，所以彈簧小球和木塊所具備的能量最終都徹底消失了，你認為小紅的觀點是

錯誤

（選填“正確”或“錯誤”）的．

Answer 1

分析：①由于彈性勢能的大小不便用儀器測量，本實驗中把彈性勢能的大小轉換為觀察木塊被推動的距離大小，這種研究方法叫轉換法．
②探究彈性勢能的大小與形變大小的關系，改變彈簧的形變大小，放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，觀察木塊被推動距離的遠近來比較彈性勢能的大小；
③若水平面絕對光滑，木塊就會做勻速直線運動，無法比較木塊移動距離的遠近，達不到探究目的．
④能量不會憑空消失，只能是轉化成另一種形式，或轉移到另一個物體．

解答：解：（1）此題要改變彈簧的彈性形變大小，因此要將同一個彈簧壓縮不同的長度；運用轉換法，觀察木塊移動距離的遠近來比較彈性勢能的大小．
（2）若水平面絕對光滑，木塊就會做勻速直線運動，無法比較木塊移動距離的遠近，達不到探究目的．
（3）小球推動木塊移動一段距離后都要停下來，是因為水平面有摩擦力，木塊克服摩擦做功，機械能轉化為內能，而不是機械能消失了．故小明的觀點是錯誤的．
故答案為：（1）不同；移動的距離；（2）不能；（3）錯誤．

點評：本題為探究彈性勢能與形變大小關系的實驗，考查了分析實驗能力、考查了學生對控制變量法、轉換法的了解與掌握，屬于難題．