Question

2．小麗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框處．
（1）釋放物塊時，彈簧的彈性勢能轉化為物塊的動能．
（2）實驗時可通過觀察同一滑塊滑行上斜面的高度來判斷彈性勢能的大小．
（3）比較圖（a）、（b）可以初步得出，彈簧的彈性形變越大，具有的彈性勢能就大．
（4）若物塊沖上斜面的最大高度h_a=h_c＜h_b，彈性形變的大小L_a＜L_b=L_c，則物塊達到最高處所具有的重力勢能E_a、E_b、E_c的大小關系是E_a＜E_b =E_c．（選填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）判斷物塊的運動情況，然后判斷物塊的動能的變化；
（2）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，可通過比較同一滑塊沖上斜面的高度來判斷彈簧彈性勢能的大�。�
（3）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；
（4）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�。�

解答 解：（1）壓縮的彈簧釋放后以一定的速度打出物塊，此時彈性勢能轉化為動能；
（2）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；
（3）比較（a）與（b）兩個實驗可知，彈簧的形變量L_a＜L_b，物塊沖上斜面的高度h_a＜h_b，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；
（4）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l_a＜l_b=l_c，因此E_a＜E_b=E_c；
故答案為：（1）動能；（2）滑上斜面的高度；（3）彈性形變；（4）＜；=．

點評 本實驗探究了影響彈簧彈性勢能的因素，對學生來說難度較大；知道實驗過程中能量的轉化方式、通過不同實驗對比是正確解題的關鍵．