Question

10．某組同學(xué)為了探究彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧縮短的長(zhǎng)度之間的關(guān)系，做了如下實(shí)驗(yàn)．將輕彈簧左端固定在墻上，在水平地面上放一滑塊，在滑塊上刻下一個(gè)箭頭，在水平地面上沿彈簧軸線方向固定一刻度尺（如圖10所示）．彈簧無(wú)形變時(shí)與彈簧右端接觸（不栓連）的滑塊上的箭頭指在刻度為x₀=20.00cm處．向左推滑塊，使箭頭指在刻度為x₁處，然后由靜止釋放滑塊，滑塊停止運(yùn)動(dòng)后箭頭指在刻度為x₂處．改變x₁記下對(duì)應(yīng)的x₂，獲得多組（x₁，x₂）如下表所示．表格中x、E_p分別為釋放滑塊時(shí)彈簧縮短的長(zhǎng)度和彈簧的彈性勢(shì)能（彈簧沒(méi)有發(fā)生形變時(shí)，其彈性勢(shì)能為0）．已知滑塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)處處為μ=0.5，滑塊的質(zhì)量m=0.2kg，實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有超過(guò)彈簧的彈性限度．請(qǐng)將表格填寫(xiě)完整．

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
x1（cm）	18.00	16.00	14.00	12.00	10.00
x2（cm）	22.00	32.00	50.00	76.00	110.00
x（cm）
Ep（J）
實(shí)驗(yàn)結(jié)論

Answer 1

分析 根據(jù)彈簧的原長(zhǎng)和靜止時(shí)釋放對(duì)應(yīng)的刻度得出彈簧的壓縮量，結(jié)合能量守恒定理求出彈簧的彈性勢(shì)能，通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出彈簧彈性勢(shì)能與形變量的關(guān)系．

解答 解：根據(jù)彈簧的原長(zhǎng)和靜止釋放時(shí)對(duì)應(yīng)的刻度知，壓縮量分別為2.00cm、4.00cm、6.00cm、8.00cm、10.00cm．
根據(jù)能量守恒得，E_p=μmg（x₂-x₁），則對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能E_p1=0.5×2×0.04J=0.04J，同理E_p2=0.16J，E_p3=0.36J，E_p4=0.64J，E_p5=1.00J．
由表格中的數(shù)據(jù)可知，彈簧的彈性勢(shì)能與形變量的二次方成正比．
故答案為：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
x1（cm）	18.00	16.00	14.00	12.00	10.00
x2（cm）	22.00	32.00	50.00	76.00	110.00
x（cm）	2.00	4.00	6.00	8.00	10.00
Ep（J）	0.04	0.16	0.36	0.64	1.00
實(shí)驗(yàn)結(jié)論	EP∝x2

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究彈性勢(shì)能與形變量的關(guān)系，掌握數(shù)據(jù)分析的方法，會(huì)通過(guò)能量守恒得出彈性勢(shì)能的大�。�