Question

某校在開展研究性學習的活動中，學生利用一塊秒表、一根輕質彈簧、一根細線、一把刻度尺、一個質量和半徑均已知的均勻小球(中心開孔)，另有量角器及鐵架臺等．在當地的重力加速度已知的情況下，

(1)測量彈簧的長度和勁度系數的步驟和表達式是________________________．

(2)作出測量彈簧在彈性限度內被壓縮至給定長度所具有的彈性勢能(附有壓縮彈簧用的光滑圓筒)的裝置圖，寫出步驟及表達式是________________________．

Answer 1

答案：見詳解
解析：

(1)①用這個尺量出彈簧的自然長度記為L0；②將小球懸掛在彈簧下，待靜止時測出彈簧的長度L；③根據胡克定律計算出彈簧的勁度系數k＝． (2)①將壓縮彈簧用的圓筒水平固定(可用鐵架臺固定)，其離地高度為h(h可用自制的尺測量)，如圖3－3所示；②將小球放入圓筒內壓縮彈簧至給定長度(給定長度用自制的尺測量)；③算出小球平拋的初速度v0＝＝s，因此小球平拋的初動能Ek＝mv02＝；④由能的轉化與守恒定律可知，彈簧壓縮至給定長度的彈性勢能就等于小球平拋的初動能．