Question

1．为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”，小明用图示装置进行实验，B处为弹簧的原长位置．在水平桌面上，压缩弹簧后由静止释放小球，使小球撞击同一纸盒，并与纸盒一起向右滑行．撞击前纸盒均位于B点右侧同一位置．
（1）小明每次应将弹簧压缩不同（选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒移动的距离，从而判断弹簧弹性势能的大小．
（2）每次实验中，小球和纸盒克服摩擦力做功不同（选填“相同”或“不同”）．
（3）图示实验中，将小球自A处由静止释放，最终小球和纸盒一起静止于C处．此过程中小球动能最大的位置在AB之间（选填“AB之间”、“B点”或“BC之间”）．

Answer 1

分析 （1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中把弹性势能的大小转换为观察纸盒被推动的距离大小，这种研究方法叫转换法．
（2）根据公式W=Fs分析；
（3）根据能量的转化分析．

解答 解：（1）小明每次应将弹簧压缩不同的长度，再释放小球松开后小球碰到同一位置的相同纸盒上，小球推动纸盒前进，小球的动能越大，纸盒被推动的距离越远，纸盒动能越大，因此比较纸盒被推动距离的大小，可以比较弹性势能的大小．这里用到的物理方法是转换法．
（2）由于小球和纸盒运动的距离不同，根据W=Fs可知，克服摩擦力做功不同；
（3）将小球自A处由静止释放，小球在AB之间运动时水平方向受弹力和摩擦力作用，动能最大点应是速度最大的时候，即弹力与摩擦力相等的时候，故应在AB之间．
故答案为：（1）不同；纸盒移动的距离；（2）不同；（3）AB之间．

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．