Question

4．小紅看到運動員拉弓射箭時，弓拉得越彎，箭射得越遠．小紅猜想：彈性勢能的大小可能與物體的彈性形變有關．
（1）為了驗證其猜想是否正確，她設計了如圖所示的實驗，將小球置于彈簧的右端，將同-個彈簧每次壓縮不同的長度（彈簧被壓縮后未超過其彈性限度），松開后小球彈開鉆入同-位置的相同紙盒，并留在其中，分析比較紙盒移動的距離，從而比較同一彈簧在不同彈性形變時彈性勢能的大小．
（2）假若水平面絕對光滑，本實驗將不能（選填“能”或“不能”）達到探究目的．
（3）小紅根據實驗現象認為：小球推動紙盒一起移動一段距離后都要停下來，所以彈簧、小球和紙盒所具有的能量最終都徹底消失了，你認為小紅的觀點是否正確，為什么？不正確，水平面有摩擦力，紙盒克服摩擦做功，機械能轉化為內能，而不是能量都消失了．

Answer 1

分析 ①探究彈性勢能的大小與形變大小的關系，改變彈簧的形變大小；由于彈性勢能的大小不便用儀器測量，本實驗中把彈性勢能的大小轉換為觀察比較紙盒被推動的距離大小，這種研究方法叫轉換法．
②若水平面絕對光滑，紙盒就會做勻速直線運動，無法比較紙盒移動距離的遠近，達不到探究目的．
③能量不會憑空消失，只能是轉化成另一種形式，或轉移到另一個物體．

解答 解：
（1）要探究彈性勢能的大小與物體的彈性形變是否有關，應改變彈簧的彈性形變大小，所以要將同一個彈簧每次壓縮不同的長度；運用轉換法，觀察比較紙盒移動距離來比較彈性勢能的大小．
（2）若水平面絕對光滑，紙盒就會做勻速直線運動，無法比較紙盒移動距離的遠近，達不到探究目的．
（3）小球推動紙盒移動一段距離后都要停下來，是因為水平面有摩擦力，紙盒克服摩擦做功，機械能轉化為內能，而不是能量都消失了．故小紅的觀點是錯誤的．
故答案為：（1）不同；移動的距離；
（2）不能；
（3）不正確，水平面有摩擦力，紙盒克服摩擦做功，機械能轉化為內能，而不是能量都消失了．

點評 本題為探究彈性勢能與形變大小關系的實驗，考查了分析實驗能力、考查了學生對控制變量法、轉換法的了解與掌握，屬于中等題．