Question

小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字，她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量．请你帮助她完成这一想法．
（1）写出实验所用的器材：______．
（2）写出实验的步骤和所要测量的物理量（用字母量表示）（要求能符合实际并尽量减少误差）．
（3）弹性势能的增加量的表达式△E_p=______．（用测得量表示）

Answer 1

【答案】分析：将笔向上弹出，做竖直上抛运动，增加的重力势能等于动能的减小量，而动能的减小量又等于弹性势能的减小量．
解答：解：（1）需要米尺测量圆珠笔上升的高度；
需要天平测量圆珠笔的质量；
（2）①将圆珠笔紧靠米尺竖直放在桌面上；
②在桌面上将圆珠笔尾端压紧，记下笔尖处读数x₁；
③突然放开圆珠笔，观察并记下笔尖到达最高点的读数x₂；
④用天平测出圆珠笔的质量m；
（3）圆珠笔增加的重力势能等于动能的减小量，而动能的减小量又等于弹性势能的减小量，故弹性势能的增加量为：△E_p=mg（x₂-x₁）；
故答案为：（1）米尺，天平；
（2）①将圆珠笔紧靠米尺竖直放在桌面上；
②在桌面上将圆珠笔尾端压紧，记下笔尖处读数x₁；
③突然放开圆珠笔，观察并记下笔尖到达最高点的读数x₂；
④用天平测出圆珠笔的质量m；
（3）mg（x₂-x₁）．
点评：本题关键是明确实验原理，然后根据原理列出表达式，再确定实验步骤，较难．