Question

如图所示为研究弹簧的弹性势能与弹簧形变量x关系的实验装置。使木板倾斜一个适当的角度，在木板的顶端固定着弹射器，可把小物块以不同的速度沿木板向下弹出。木板底端固定着要研究的弹簧，弹簧处于自然长度时，弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，并在该位置安装速度传感器，以便测出小物块到该位置的速度。已知小物块的质量为m，回答下列问题：

(1)若速度传感器显示的示数为v₀，则弹簧最大的弹性势能为______。

(2)关于长木板倾斜及弹簧的选择下列说法正确的是（_______）

A.长木板倾斜是为了增大小物块接触弹簧时的速度

B.长木板倾斜是为了平衡摩擦力，使小物块动能全部转化为弹簧的弹性势能

C.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较小的

D.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较大的

(3)如何较准确的测量弹簧的最大形变量？_______。

Answer

BC 多次以同一速度弹出小物块，测出每次弹簧最大的形变量，再求平均值。

【解析】

(1)[1]小物块的动能全部转化为弹簧的弹性势能，则有

(2)[2]AB．长木板倾斜是为了平衡摩擦力，重力沿长木板向下的分力与滑动摩擦力相等，以保证小物块压缩弹簧时，使小物块的动能全部转化为弹簧的弹性势能，故A错误，B正确；

CD．弹簧长一些，弹簧的劲度系数小一些是为了小物块压缩弹簧时使弹簧有较大的形变量，有利于形变量的测量，减小测量误差，故C正确，D错误；

故选BC。

(3)[3]弹簧压缩至最短的位置不好确定，所以要多次以同一速度弹出小物块，测出每次弹簧最大的形变量，再求平均值，以减小形变量的测量误差。