Question

【题目】某同学查资料得知，弹簧的弹性势，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧长度的变化量.于是设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为m)运动来初步探究“外力做功与物体动能变化的关系”.为了研究方便，把小球放在水平桌面上做实验，让小球在弹力作用下运动，即只有弹簧弹力做功.(重力加速度为g)该同学设计实验如下:

(1)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球,静止时测得弹簧的伸长量为d.在此步骤中，目的是要确定弹簧的劲度系数k，用m、 d、 g表示为__________________。

(2)接粉进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上,另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧，小球被推出去，从高为h的水平桌面上抛出，小球在空中运动的水平距离为L.

小球的初动能__________。

小球离开桌面的动能__________（用m、g、L、h）。

弹簧对小球做的功W=__________（用m、x、d、g表示）

对比W和就可以得出”外力做功与物体动能变化的关系”. 需要验证的关系为__________ （用所测物理最d,x、h、L表示)

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】试题分析：（1）在题图甲所示的实验中，目的是确定弹簧的劲度系数k，根据平衡条件可得，解得

（2）在图乙所示的实验中，小球的初速度

又根据小球做平抛运动得，

所以

弹簧对小球做的功等于弹性势能的减小，所以

故