Question

【題目】小鷺想探究彈性勢能的大小與哪些因素有關。她利用一段彈簧、光滑軌道、物塊A和B等器材進行實驗。如圖所示，用物塊將彈簧壓縮到一定程度后釋放，物塊沿軌道向左滑行，最高可沖到光滑斜面虛線框處。

（1）實驗時可通過觀察同一滑塊______________來判斷彈性勢能的大小。

（2）比較圖a、b兩個實驗可以初步得出的結論是：彈簧發生的______________，具有的彈性勢能就越大。

（3）若物塊沖上斜面的最大高度ha＝hc＜hb，彈性形變的大小la＜lb＝lc，則物塊達到最高處所具有的重力勢能Ea、Eb、Ec的大小關系是________________。

Answer 1

【答案】滑行上斜面的高度 彈性形變量越大 Ea＜Eb＝Ec

【解析】

（1）在彈簧恢復原長的過程中，彈簧對滑塊做功，彈簧的彈性勢能轉化為滑塊的動能，彈簧的彈性勢能越大，滑塊獲得的動能就越大，滑塊沖上斜面的高度就越高；
（2）分析（a）與（b）兩個實驗中彈簧形變的大小與物塊沖上斜面高度間的關系得出結論；
（3）在該實驗中彈簧的彈性勢能先轉化為物塊的動能，然后物塊的動能由轉化為滑塊的重力勢能，彈簧的形變量越大，物塊獲得的動能越大，最終物塊的重力勢能越大，比較彈簧形變的大小即可比較出物塊重力勢能的大小。

（1）根據轉化法可知，實驗時可通過觀察同一滑塊沖上斜面的高度來判斷彈性勢能的大小；

（2）比較（a）與（b）兩個實驗可知，彈簧的形變量la＜lb，物塊沖上斜面的高度ha＜hb，同一滑塊沖上斜面的高度越大，彈簧的彈性勢能越大，由此可見：彈簧的彈性形變越大，具有的彈性勢能就越大；

（3）彈簧的形變量越大，彈簧的彈性勢能越大，最終物塊在最高處時所具有的重力勢能越大，因為la＜lb=lc，因此Ea＜Eb=Ec。