题目内容

1.如图所示的实验装置可以用来同是探究“动能、重力势能和弹性势能大小与哪些因素有关”,实验器材有:一端固定的弹簧、光滑的轨道、质量不同的物块A和B等,实验时把物块放在同一斜面某一高度自由下滑去撞击水平面上的弹簧,其中h甲=h丙<h乙,O点是弹簧被撞击前起点的位置,图中L是弹簧被撞击后在水平方向移动的距离.
(1)比较甲、乙两图可以初步得出,L越大,弹簧具有的弹性势能就越大(选填“越大”或“越小”);要探究比较物块到达斜面底部时的动能和质量的关系,应该选择甲和丙两图进行比较.
(2)本实验也可以探究影响重力势能大小的关系,实验中的物块处在图甲、乙处所具有的重力势能的大小关系是E甲<(选填“>”“<”或“=”)E乙.

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)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.

解答 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;比较甲、乙两图可以初步得出,L越大,弹簧具有的弹性势能就越大,要探究比较物块到达斜面底部时的动能和质量的关系,应该控制高度相同,所以应该选择甲和丙两图进行比较;
(2)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h甲=h丙<h乙,因此E甲=E丙<E乙;
故答案为:(1)越大;甲和丙;(2)<.

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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