Question

（2013?槐荫区二模）在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
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；
猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；
猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关．
（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩

不同

（相同/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，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较

木块被推动的距离

，从而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

（相同/不同）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）若水平面绝对光滑，本实验将

不能

（能/不能）达到探究目的；
（4）小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了，你认为小明的观点是

不正确

（正确/不正确）的，理由是

机械能转化为内能

．

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）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．
（4）能量不会凭空消失，只能是转化成另一种形式，或转移到另一个物体．

解答：解：（1）此题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）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．
（4）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了．故小明的观点是错误的．
故答案为：（1）不同；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）不能；（4）不正确；机械能转化为内能．

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．