Question

【題目】某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接。向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是________

A．直流電源 B．交流電源 C．都可以

(2)實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟：

①把紙帶向左拉直

②松手釋放物塊

③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

④向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量

上述步驟正確的操作順序是__________________________(填入代表步驟的序號(hào))。

(3)如圖中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz，物塊質(zhì)量為200g。比較兩紙帶可知，________(填“M”或“L”)紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢能大，相應(yīng)的彈簧的彈性勢能為________ J（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

(4)若實(shí)際中物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，開始時(shí)彈簧的壓縮量為，物塊的質(zhì)量為m，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊獲得的速度大小為v，，則開始時(shí)彈簧的彈性勢能表達(dá)式為________________。

Answer 1

【答案】B ④①③② M 0.17

【解析】

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是交流電源，故選項(xiàng)B正確；

(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先向物塊推到最左側(cè)，測量壓縮量，再把紙帶向左拉直；先接通電源，穩(wěn)定后再釋放紙帶；故步驟為④①③②；

(3)因彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，則可知離開時(shí)速度越大，則彈簧的彈性勢能越大，由圖可知中的速度要大于中速度，故說明紙帶對(duì)應(yīng)的彈性勢能大；

由于物體離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此其速度，相應(yīng)的彈簧的彈性勢能為；

(4)根據(jù)能量守恒定律可得開始時(shí)彈簧的彈性勢能等于彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊獲得的動(dòng)能和實(shí)際中物塊與桌面間的摩擦生熱的內(nèi)能之和，即開始時(shí)彈簧的彈性勢能為