Question

【题目】阅读材料，回答问题。

某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2 成正比。用如图所示的装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作：

①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0；

②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1；

③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2；

④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离Δh ；

实验次数	h0/m	h1/m	h2/m	x/m	x2/m2	Δh /m
1	0.50	0.40	0.55	0.10	0.01	0.15
2	0.50	0.30	0.90	0.20	0.04	0.60
3	0.50	0.20	1.55	0.30	0.09	1.35
4	0.50	0.15	2.00	0.35	0.12	1.85

(1)实验中弹簧的形变量x＝_________________（用所测物理量符号表示）；

(2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过______________来间接反映的；

A.h1 B.h2 C.h2﹣h0 D.h2﹣h1

(3)该同学根据表中数据分别做出图（甲）Δh﹣x和图（乙）Δh﹣x2图像，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与　___________成正比。

Answer 1

【答案】h0-h1 D 形变量的平方

【解析】

(1)[1]弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即

x=h0-h1

(2)[2]实验中弹性势能的大小时通过铁块被弹起的高度来间接的反应，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即h2-h1，故选D。

(3)[3]由表可知

Δh=15x2

Δh与x2成正比例函数关系，图象为过原点的直线，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。