Question

15．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远．小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关．
（1）为了验证其猜想是否正确，他设计了如图所示的实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）：将同一个弹簧压缩不同（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球将碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块被小球推动的距离，从而比较弹性势能的大小．
（2）若水平面光滑，本实验将不能（选填“能”或“不能”）达到探究目的．
（3）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以，弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了．你认为小明的观点是错误的（选填“正确”或“错误”）．

Answer 1

分析 （1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离大小，这种研究方法叫转换法；
探究弹性势能的大小与形变大小的关系，改变弹簧的形变大小，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小；
（2）若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的；
（3）能量不会凭空消失，只能是转化成另一种形式，或转移到另一个物体．

解答 解：
（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小；
（2）若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的；
（3）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了．故小明的观点是错误的．
故答案为：（1）不同；
（2）不能；
（3）错误．

点评 本题为探究弹性势能与形变大小关系的实验，考查了分析实验能力、考查了学生对控制变量法、转换法的了解与掌握，属于难题．