Question

【題目】某興趣小組在課后做“探究彈簧彈性勢能表達式”的拓展研究。設計如圖甲所示的實驗，輕質彈簧套在鐵架臺的金屬桿上，下端固定。再將一中間帶孔的25g重物套在鐵架臺的金屬桿上，重物、彈簧與金屬桿的摩擦力非常小。再將一輕薄的紙片套在金屬桿上，輕紙片靠一個較小的摩擦力卡在金屬桿上；

請根據下述操作及數據記錄回答后面的幾個相關問題：

a.按住重物將彈簧壓縮cm。將重物由靜止釋放，釋放后，重物被彈起，將輕紙片頂起，根據紙片位置，測量重物由靜止上升的最大高度h1，h1=2.0cm；

b.第二次將彈簧壓縮cm，重復上述操作，測得h2=7.9cm；

c.依次將彈簧下壓cm、cm、cm，重物被彈起的高度h3、h4=31.6cm、h5=49.2cm；

(1)套在金屬桿上的紙片的作用是_________；

(2)請讀出圖乙所示將彈簧下壓3.0cm后重物彈起的高度h3=_________；

(3)根據所讀數據，將重物上升的高度與彈簧壓縮量的關系h-圖像在圖丙中補充完整并描出圖像；

（______）

(4)當地重力加速度g=10m/s2，假設彈性勢能表達式為，該式中的比例系數k=_________。

Answer 1

【答案】記錄重物到達的最大高度 17.80cm0.10cm 見解析所示 98N/m

【解析】

(1)[1]根據題意可知，套在金屬桿上的紙片的作用是記錄重物到達的最大高度。

(2)[2] 圖乙所示將彈簧下壓3.0cm后重物彈起的高度h3=17.80cm。

(3)[3] 補充完整并描出圖像如下

(4)[4]根據機械能守恒

故圖像斜率

故