Question

6．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明猜想如下：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验（小球质量大于木块的质量）实验时将同一弹簧压缩不同（选填“相同”或“不同”）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球撞击同一位置的相同木块上，分析比较木块被推动距离的远近，从而得出弹性势能的大小；
（2）为验证猜想二，需选用材料长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球撞击同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
（3）若水平面绝对光滑，本实验能否达到探究目的，对此甲同学认为不能，而乙同学却认为能，并都给出相应的依据，老师认为他们都说得有道理．请你说出甲、乙两位同学所给的依据：甲同学认为不能的依据：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；
乙同学认为能的依据：可通过观察木块被撞击后的速度大小来判断弹簧的弹性势能．．

Answer 1

分析 （1）探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关，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）探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关；需保证弹簧丝的长度和粗细相同，材料不同，压缩程度相同，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；
（3）甲：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；
乙：弹簧的弹性势能越大，木块被小球撞后速度越大．

解答 解：
（1）探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关，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，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小．
（2）为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
（3）甲同学认为不能的依据：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；
乙同学认为能的依据：可通过观察木块被撞击后的速度大小来判断弹簧的弹性势能．
故答案为：（1）不同；木块被推动距离的远近；
（2）长度和粗细相同，材料不同；相同；木块被推动的距离不相等；
（3）甲同学认为不能的依据：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；乙同学认为能的依据：可通过观察木块被撞击后的速度大小来判断弹簧的弹性势能．

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．