Question

19．小鷺向探究彈性勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)．她利用一段彈簧、光滑軌道、物塊A和B等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．如圖所示，用物塊將彈簧壓縮到一定程度后釋放，物塊沿軌道向左滑行，最高可沖到光滑斜面虛框處．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)觀察同一滑塊沖上斜面的高度來(lái)判斷彈性勢(shì)能的大小．
（2）比較如圖（a）、（b）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以初步得出，彈簧的彈性形變?cè)酱�，具有的彈性�?shì)能就越大．
（3）若物塊沖上斜面的最大高度h_a=h_c＜h_b，彈性形變的大小l_a＜l_b=l_c，則物塊達(dá)到最高處所具有的重力勢(shì)能E_a、E_b、E_c的大小關(guān)系是E_a＜E_b=E_c．

Answer 1

分析 （1）在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，彈簧對(duì)滑塊做功，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能，彈簧的彈性勢(shì)能越大，滑塊獲得的動(dòng)能就越大，滑塊沖上斜面的高度就越高，可通過(guò)比較同一滑塊沖上斜面的高度來(lái)判斷彈簧彈性勢(shì)能的大小；
（2）分析（a）與（b）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧形變的大小與物塊沖上斜面高度間的關(guān)系得出結(jié)論；
（3）在該實(shí)驗(yàn)中彈簧的彈性勢(shì)能先轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能，然后物塊的動(dòng)能由轉(zhuǎn)化為滑塊的重力勢(shì)能，彈簧的形變量越大，物塊獲得的動(dòng)能越大，最終物塊的重力勢(shì)能越大，比較彈簧形變的大小即可比較出物塊重力勢(shì)能的大小．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)觀察同一滑塊沖上斜面的高度來(lái)判斷彈性勢(shì)能的大�。�
（2）比較（a）與（b）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可知，彈簧的形變量l_a＜l_b，物塊沖上斜面的高度h_a＜h_b，
同一滑塊沖上斜面的高度越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，由此可知：彈簧的彈性形變?cè)酱螅�具有的彈性�?shì)能就越大；
（3）彈簧的形變量越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，最終物塊在最高處時(shí)所具有的重力勢(shì)能越大（物塊在光滑軌道上運(yùn)動(dòng)，彈性勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能），因?yàn)閘_a＜l_b=l_c，所以E_a＜E_b=E_c；
故答案為：（1）沖上斜面的高度；（2）越大；（3）E_a＜E_b=E_c．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)探究了影響彈簧彈性勢(shì)能的因素，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)難度較大；知道實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化方式、通過(guò)不同實(shí)驗(yàn)對(duì)比是正確解題的關(guān)鍵．