Question

【題目】某同學根據彈簧彈性勢能的表達式（k為彈簧的勁度系數，x為彈簧的形變量）設計了如圖所示的裝置用來“探究做功與速度變化的關系”.將彈簧放置在水平氣墊導軌上，左端固定，右端在O點，在O點右側的B、C位置各安裝一個光電門，計時器（圖中未畫出）與兩個光電門相連，用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，由靜止釋放。

（1）實驗中，若A、O之間的距離x變為原來的2倍，則彈簧對滑塊做的功為原來的_________倍；

（2）實驗中，除了用米尺測量A、O之間的距離x，計時器顯示遮光片從B到C所用的時間t外，_______（填“不需要”或“還需要”）測出B、C兩點間距離s；

（3）實驗中，若x與______（填“”或“”）成正比，則說明彈簧對滑塊做的功與其速度的平方的變化成正比.

Answer 1

【答案】4 還需要

【解析】

功是能量轉化的量度和能量守恒有：；知道實驗的原理 ：；利用能量守恒思想來解答

第一空.根據功是能量轉化的量度，已知彈性勢能表達式，若A、O之間的距離x變為原來的2倍，則彈簧對滑塊做的功為,即變為原來的4倍；

第二空.彈簧的彈性勢能轉化為滑塊的動能，我們需要測出滑塊的速度，即計時器顯示遮光片從B到C所用的時間t外，還需要測出B、C兩點間距離s；

第三空.彈簧的彈性勢能轉換為滑塊的動能：；利用平均速度公式：；得 ，即與成正比；