Question

【題目】某同學研究輕質彈簧的彈性勢能與形變量的關系，實驗裝置如下圖所示，水平安裝的彈簧左端固定在水平桌面的擋板上，右端與質量為m的物塊接觸而不連接，通過物塊壓縮彈簧并記錄彈簧的壓縮量x，無初速釋放物塊，測量并記錄物塊在桌面上滑行的距離L。多次實驗后獲得的數據經過excel處理，得到小球質量分別為ma、mb時的兩個散點圖a和b，圖中橫軸是x2，縱軸是L。

（1）該同學測量L的起始點是 。

（2）兩個小球的質量關系是ma mb。（填“大于”或“等于”、“小于”）

（3）推測彈性勢能與形變的關系是 。

（4）如果換用相同外形、勁度系數更小的彈簧，其他條件不變，重做實驗，相應圖線的斜率將 。（填“變大”或“變小”、“不變”）

Answer 1

【答案】（1）物塊的釋放點；

（2）小于；

（3）勢能與形變的平方成正比；

（4）變小

【解析】

試題分析：（1）由圖線可知，兩圖線都過原點，故該同學測量L的起始點是物塊的釋放點；

（2）由能量關系可知，因，則，則有，或，由圖線可知，a的斜率較大，故可知ma小于mb；

（3）由上述分析可知。彈性勢能與形變的關系是：，即勢能與形變的平方成正比；

（4）如果換用相同外形、勁度系數更小的彈簧，其他條件不變，重做實驗，則當壓縮相同的長度x時，物塊滑動的距離L減小，故相應圖線的斜率將減小．