Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在探究彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系時(shí)：

（1）該小組猜想的彈性勢(shì)能公式為E彈=ckxn，其中c為無單位常量，k、x分別為彈簧勁度系數(shù)、形變量，若該小組猜想正確，則由單位制可知 n =______

（2）為驗(yàn)證猜想，該小組利用鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧、金屬小球等裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

A．豎直固定刻度尺和彈簧，測(cè)出彈簧原長(zhǎng)x0

B．彈簧下端連接小球，測(cè)出小球靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度x1

C．將小球由彈簧原長(zhǎng)處由靜止釋放，測(cè)出小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)彈簧長(zhǎng)度x2

D．重復(fù)以上步驟，多做幾次，并將數(shù)據(jù)取平均值記錄在表格中

F．分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論

①試驗(yàn)中______用天平測(cè)量金屬小球質(zhì)量（選填“需要”、“不需要”）。

②實(shí)驗(yàn)D步驟的目的是為了減少_____誤差（選填“偶然”、“系統(tǒng)”）。

Answer 1

【答案】 2 不需要 偶然

【解析】試題分析：根據(jù)物理量之間的關(guān)系及已知物理量的單位推導(dǎo)出未知物理量的單位。在小球能量的轉(zhuǎn)化過程中，重力勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，根據(jù)其變化情況進(jìn)行分析即可。

（1）猜想的彈性勢(shì)能公式為E彈=ckxn，根據(jù)單位間等價(jià)關(guān)系，可知，當(dāng)時(shí)，單位等價(jià)。

（2）小球在下落過程中，。由于，。驗(yàn)證E彈=ckx2，整理可得�；�簡(jiǎn)為。因此只要驗(yàn)證，就表示E彈=ckx2所以不需要天平測(cè)量金屬小球質(zhì)量。偶然誤差具有隨機(jī)性，實(shí)驗(yàn)D步驟的目的是為了減少偶然誤差。