Question

【題目】某同學利用圖示裝置，通過研究滑塊上升高度和壓縮量的關系，探究彈簧的彈性勢能與形變量的關系，將彈簧和一帶有指針的滑塊套在豎直的光滑桿上，滑塊和彈簧不拴接，在桿的一側豎直固定刻度尺，如圖甲所示，彈簧自由伸長時上端在B點，將彈簧上端壓縮到的位置為A，從靜止釋放滑塊，滑塊上升到最高點的位置為C，分別記下這幾個點位置并從刻度尺上讀出對應示數xB、xA、xC，不斷改變彈簧壓縮到的位置，重復上述實驗過程，記錄A、C的位置；測出滑塊質量為m，當地重力加速度為g。

(1)滑塊上升的高度h=________________，彈簧的壓縮量大小△x=___________(用測得的xA、xB、xC表示)。

(2)該同學做出h隨壓縮量△x的幾種圖象如下圖所示，由這些圖象可以得出彈性勢能與形變量的關系是

___________________________；

(3)若將另一個相同的彈簧與甲圖中彈簧套在一起(如圖乙所示)再做實驗，發現h-Δx2圖象的斜率_____(填“變大”、“變小”、“不變”)。

Answer 1

【答案】 彈性勢能與形變量的平方成正比 變大

【解析】

（1）滑塊上升的高度為，彈簧的壓縮量大小為；

（2）滑塊彈開的過程系統機械能守恒，則，故上升高度與彈性勢能成正比，由圖像可知，與成正比，故彈性勢能與形變量的平方成正比；

（3）兩彈簧套在一起后相同的形變量釋放的彈性勢能變大，滑塊上升的高度變大，故圖像的斜率變大。