Question

【題目】某同學在探究彈性勢能大小與形變量的關系時，猜測彈性勢能可能與形變量x成正比，也可能與形變量的平方x2成正比。用如圖裝置進行探究，將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上，刻度尺與桿平行，進行了如下操作：

①彈簧處于自由狀態時，讀出其上端距水平面的高度h0；

②將中間有孔的小鐵塊套在光滑桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，讀出此時彈簧上端到水平面的高度h1；

③釋放小鐵塊，當鐵塊上升到最大高度時，讀出鐵塊下端到水平面的高度h2；

④改變彈簧的壓縮長度，重復步驟②③，將測出的數據記錄在表格中，并計算出彈簧的形變量x、形變量的平方x2和小鐵塊上升的距離△h

（1）實驗中彈簧的形變量x=__________（用所測物理量符號表示）；

（2）本實驗中，彈簧彈性勢能大小是通過______來間接反映的；

A．h1 B．h2 C．h2﹣h0 D．h2﹣h1

（3）該同學根據表中數據分別做出圖甲△h﹣x和圖乙△h﹣x2圖象，由此得到的結論是彈簧彈性勢能的大小與_______________成正比

Answer 1

【答案】 h0﹣h1 D 形變量的平方

【解析】（1）根據題意知道，彈簧的形變量等于彈簧的原長度減去彈簧被壓縮后的長度，即x=h0 -h1 ；

（2）根據題意知道，彈性勢能的大小在實驗中是通過鐵塊被彈起的高度來反應的，即鐵塊到達的最高點h2 減去彈簧被壓縮的最低點h1，即h2 -h1 ，故D正確；

（3）由表格數據知道，△h=15x2 ，即△h與x2 成正比例函數關系，由此得到的結論：彈簧彈性勢能的大小與形變量的平方成正比。