摘要:10.为了“探究外力做功与物体动能变化的关系 .查资料得知.弹簧的弹性势能Ep=kx2.其中k是弹簧的劲度系数.x是弹簧长度的变化量. 某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为m)运动来探究这一问题. 为了研究方便.把小铁球O放在水平桌面上做实验.让小球O在弹力作用下运动.即只有弹簧推力做功. 该同学设计实验如下: 首先进行如图甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来.在弹簧的另一端挂上小铁球O.静止时测得弹簧的伸长量为d. 在此步骤中.目的是要确定物理量 .用m.d.g表示为 . 接着进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上.一端固定.另一端被小铁球O压缩.测得压缩量为x.释放弹簧后.小铁球O被推出去.从高为h的水平桌面上抛出.小铁球O在空中运动的水平距离为L. 小铁球O的初动能Ek1= . 小铁球O的末动能Ek2= . 弹簧对小铁球O做的功W= .(用m.x.d.g表示) 对比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系 .即在实验误差允许范围内.外力所做的功等于物体动能的变化. [答案] 弹簧劲度系数k 0 [解析] 该题也是探究做功与物体动能变化的关系.但是在课本实验的基础上进行了变化和创新.主要考查了灵活应用知识的能力和创新能力. 在图甲所示的步骤中.目的是确定弹簧的劲度系数k.由平衡条件得: mg=kd 即k=. 在图乙所示的实验中.小铁球的初动能Ek1=0. 又根据小球做平抛运动得: h=gt2 L=vt 所以EK2=mv2=m(L)2= 弹簧对小铁球做的功等于弹性势能的减少 所以W=kx2=.

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