Question

【题目】某同学在探究弹簧的性质的实验中,他在弹簧下端挂上钩码，并托住钩码，使弹簧处于原长状态，稳定后,由静止释放钩码,记下弹簧的最大伸长量x,和钩码最终静止时弹簧。的伸长量x2.换用不同重力G的钩码,重复上述操作,并记录有关数据。

（1）该同学以G为纵坐标，以_____(填“x1”或“x2”)为横坐标，得到的图象为一条过原点的直线，且该直线的斜率等于弹簧的劲度系数；

（2）若弹簧下端所挂钩码的重力为G0时，弹簧的最大伸长量为x0，根据机械能守恒，弹簧的伸长量为x0时，弹性势能=________；

（3）该同学通过理论分析可以得出：弹簧的最大伸长量x1总等于钩码最终静止时弹簧伸长量x2的______倍，实验数据也证明了这个结论的正确性。

Answer 1

【答案】 x2 G0x0 2

【解析】(1)静止释放钩码做变加速直线运动后做变减速直线运动，当速度为零时弹簧的最大伸长量x1；钩码静止时满足平衡条件，故以图象构成正比例函数图象。

(2)钩码下降只有重力和弹簧弹力做功，系统的机械能守恒有，故

(3)由弹性势能的大小，而，故联立得。