Question

【題目】某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，實驗裝置如圖（a）所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接。向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。

（1）實驗中涉及到下列操作步驟：

①把紙帶向左拉直

②松手釋放物塊

③接通打點計時器電源

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__________（填入代表步驟的序號）。

（2）圖（b）中M和L兩條紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結果。打點計時器所用交流電的頻率為50Hz。由M紙帶所給的數據，可求出在該紙帶對應的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為_______m/s（結果保留兩位小數）。比較兩紙帶可知，_______（填“M”或“L”）紙帶對應的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大。

Answer 1

【答案】④①③② 1.29 M

【解析】

(1)[1] 實驗中應先將物塊推到最左側，測量壓縮量，再把紙帶向左拉直；先接通電源，穩定后再釋放紙帶；故步驟為④①③②；

(2)[2]由M紙帶可知，左側應為與物塊相連的位置；由圖可知，兩點間的距離先增大后不變；故2.58cm段時物體應脫離彈簧；則由平均速度可求得，其速度

[3]因彈簧的彈性勢能轉化為物體的動能，則可知離開時速度越大，則彈簧的彈性勢能越大；由題目中的圖可知，M中的速度要大于L中速度；故說明M紙帶對應的彈性勢能大。