Question

【题目】某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图1所示，轻弹簧放置在倾斜的长木板上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．

(1) 实验中涉及下列操作步骤：

① 松手释放物块；

② 接通打点计时器电源；

③ 木板一端抬高以平衡摩擦；

④ 向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量．

上述步骤正确的操作顺序是________(填序号)．

(2) 甲同学实际打点结果如图2所示，观察纸带，判断测量值比真实值________(选填“偏小”或“偏大”)．

(3) 乙同学实际打点结果如图3所示．打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，小车质量为200 g，结合纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s，相应的弹簧的弹性势能为________J．(结果均保留两位有效数字)

Answer 1

【答案】③④②① 偏小 0.78 0.061

【解析】

（1）根据实验原理排列操作的顺序；（2）根据纸带的点迹分布分析小车的运动情况，从而分析弹性势能的测量值和真实值之间的关系；（3）点迹间距最大时对应的速度最大，此时小车的动能等于弹性势能.

（1）上述步骤正确的操作顺序是：③④②①．

（2）由纸带可知，物块先加速后减速，可知肯定是平衡摩擦力不够，弹簧的弹性势能一部分克服摩擦力做功，则弹簧弹性势能的测量值小于真实值.

（3）物块脱离弹簧时的速度为；

弹性势能：