Question

【题目】某同学利用如图的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究．将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一小球A接触而不固连，弹簧的原长小于桌面的长度．向左推小球，使弹簧压缩后由静止释放．小球离开桌面会落到水平地面．已知桌面的高度为h，小球质量为m，重力加速度的大小为g，当弹簧的压缩量为时，小球抛出点到落地点的水平距离为s，则：

(1)小球离开桌面时的速率v=_____________（用g、h、s表示）；

(2)弹簧被压缩时的弹性势能E=___________（用g、h、s表示）；

(3)将弹簧的形变量增大为，测得小球抛出点到落地点的水平距离为2s，则弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系是___________（文字叙述）。

Answer 1

【答案】 弹性势能与形变量的平方成正比

【解析】（1）由平抛规律应有， ，则有；

（2）由能量守恒得

（3）当弹簧的压缩量为时，弹簧的弹性势能；

当弹簧的压缩量为2时，弹簧的弹性势能；

弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系是：弹性势能与形变量的平方成正比。