Question

【題目】某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，輕彈簧放置在傾斜的長木板上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接．向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．

(1) 實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟：

① 松手釋放物塊；

② 接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源；

③ 木板一端抬高以平衡摩擦；

④ 向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量．

上述步驟正確的操作順序是________(填序號(hào))．

(2) 甲同學(xué)實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果如圖2所示，觀察紙帶，判斷測量值比真實(shí)值________(選填“偏小”或“偏大”)．

(3) 乙同學(xué)實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果如圖3所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz，小車質(zhì)量為200 g，結(jié)合紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為________m/s，相應(yīng)的彈簧的彈性勢能為________J．(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】③④②① 偏小 0.78 0.061

【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理排列操作的順序；（2）根據(jù)紙帶的點(diǎn)跡分布分析小車的運(yùn)動(dòng)情況，從而分析彈性勢能的測量值和真實(shí)值之間的關(guān)系；（3）點(diǎn)跡間距最大時(shí)對應(yīng)的速度最大，此時(shí)小車的動(dòng)能等于彈性勢能.

（1）上述步驟正確的操作順序是：③④②①．

（2）由紙帶可知，物塊先加速后減速，可知肯定是平衡摩擦力不夠，彈簧的彈性勢能一部分克服摩擦力做功，則彈簧彈性勢能的測量值小于真實(shí)值.

（3）物塊脫離彈簧時(shí)的速度為；

彈性勢能：