题目内容
小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关.她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验.如图所示,用物块将弹簧压缩到一定程度后释放,物块沿轨道向左滑行,最高可冲到光滑斜面虚框处.
(1)实验时可通过观察同一滑块______来判断弹性势能的大小.
(2)比较如图(a)、(b)两个实验可以初步得出,弹簧的弹性形变越大,具有的弹性势能就______.
(3)若物块冲上斜面的最大高度ha=hc<hb,弹性形变的大小la<lb=lc,则物块达到最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是______.
解:(1)实验时可通过观察同一滑块冲上斜面的高度来判断弹性势能的大小;
故答案为:冲上斜面的高度.
(2)比较(a)与(b)两个实验可知,弹簧的形变量la<lb,物块冲上斜面的高度ha<hb,
同一滑块冲上斜面的高度越大,弹簧的弹性势能越大,由此可见:弹簧的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大;
故答案为:越大.
(3)弹簧的形变量越大,弹簧的弹性势能越大,最终物块在最高处时所具有的重力势能越大,因为la<lb=lc,因此Ea<Eb=Ec;
故答案为:Ea<Eb=Ec.
分析:(1)在弹簧恢复原长的过程中,弹簧对滑块做功,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,弹簧的弹性势能越大,滑块获得的动能就越大,滑块冲上斜面的高度就越高,可通过比较同一滑块冲上斜面的高度来判断弹簧弹性势能的大小;
(2)分析(a)与(b)两个实验中弹簧形变的大小与物块冲上斜面高度间的关系得出结论;
(3)在该实验中弹簧的弹性势能先转化为物块的动能,然后物块的动能由转化为滑块的重力势能,弹簧的形变量越大,物块获得的动能越大,最终物块的重力势能越大,比较弹簧形变的大小即可比较出物块重力势能的大小.
点评:本实验探究了影响弹簧弹性势能的因素,对学生来说难度较大;知道实验过程中能量的转化方式、通过不同实验对比是正确解题的关键.
故答案为:冲上斜面的高度.
(2)比较(a)与(b)两个实验可知,弹簧的形变量la<lb,物块冲上斜面的高度ha<hb,
同一滑块冲上斜面的高度越大,弹簧的弹性势能越大,由此可见:弹簧的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大;
故答案为:越大.
(3)弹簧的形变量越大,弹簧的弹性势能越大,最终物块在最高处时所具有的重力势能越大,因为la<lb=lc,因此Ea<Eb=Ec;
故答案为:Ea<Eb=Ec.
分析:(1)在弹簧恢复原长的过程中,弹簧对滑块做功,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,弹簧的弹性势能越大,滑块获得的动能就越大,滑块冲上斜面的高度就越高,可通过比较同一滑块冲上斜面的高度来判断弹簧弹性势能的大小;
(2)分析(a)与(b)两个实验中弹簧形变的大小与物块冲上斜面高度间的关系得出结论;
(3)在该实验中弹簧的弹性势能先转化为物块的动能,然后物块的动能由转化为滑块的重力势能,弹簧的形变量越大,物块获得的动能越大,最终物块的重力势能越大,比较弹簧形变的大小即可比较出物块重力势能的大小.
点评:本实验探究了影响弹簧弹性势能的因素,对学生来说难度较大;知道实验过程中能量的转化方式、通过不同实验对比是正确解题的关键.
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