Question

【題目】如圖所示為研究彈簧的彈性勢能與彈簧形變量x關系的實驗裝置。使木板傾斜一個適當的角度，在木板的頂端固定著彈射器，可把小物塊以不同的速度沿木板向下彈出。木板底端固定著要研究的彈簧，彈簧處于自然長度時，彈簧的上端與刻度尺的零刻度對齊，并在該位置安裝速度傳感器，以便測出小物塊到該位置的速度。已知小物塊的質量為m，回答下列問題：

(1)若速度傳感器顯示的示數為v0，則彈簧最大的彈性勢能為______。

(2)關于長木板傾斜及彈簧的選擇下列說法正確的是（_______）

A.長木板傾斜是為了增大小物塊接觸彈簧時的速度

B.長木板傾斜是為了平衡摩擦力，使小物塊動能全部轉化為彈簧的彈性勢能

C.彈簧應選擇盡量長些且勁度系數較小的

D.彈簧應選擇盡量長些且勁度系數較大的

(3)如何較準確的測量彈簧的最大形變量？_______。

Answer 1

【答案】 BC 多次以同一速度彈出小物塊，測出每次彈簧最大的形變量，再求平均值。

【解析】

(1)[1]小物塊的動能全部轉化為彈簧的彈性勢能，則有

(2)[2]AB．長木板傾斜是為了平衡摩擦力，重力沿長木板向下的分力與滑動摩擦力相等，以保證小物塊壓縮彈簧時，使小物塊的動能全部轉化為彈簧的彈性勢能，故A錯誤，B正確；

CD．彈簧長一些，彈簧的勁度系數小一些是為了小物塊壓縮彈簧時使彈簧有較大的形變量，有利于形變量的測量，減小測量誤差，故C正確，D錯誤；

故選BC。

(3)[3]彈簧壓縮至最短的位置不好確定，所以要多次以同一速度彈出小物塊，測出每次彈簧最大的形變量，再求平均值，以減小形變量的測量誤差。