Question

小玲同學平時使用帶彈簧的圓珠筆寫字，她想估測里面小彈簧在圓珠筆尾端壓緊情況下的彈性勢能的增加量．請你幫助她完成這一想法．
（1）寫出實驗所用的器材：

 

．
（2）寫出實驗的步驟和所要測量的物理量（用字母量表示）（要求能符合實際并盡量減少誤差）．
（3）彈性勢能的增加量的表達式△E_p=

 

．（用測得量表示）

Answer 1

分析：將筆向上彈出，做豎直上拋運動，增加的重力勢能等于動能的減小量，而動能的減小量又等于彈性勢能的減小量．

解答：解：（1）需要米尺測量圓珠筆上升的高度；
需要天平測量圓珠筆的質(zhì)量；
（2）①將圓珠筆緊靠米尺豎直放在桌面上；
②在桌面上將圓珠筆尾端壓緊，記下筆尖處讀數(shù)x₁；
③突然放開圓珠筆，觀察并記下筆尖到達最高點的讀數(shù)x₂；
④用天平測出圓珠筆的質(zhì)量m；
（3）圓珠筆增加的重力勢能等于動能的減小量，而動能的減小量又等于彈性勢能的減小量，故彈性勢能的增加量為：△E_p=mg（x₂-x₁）；
故答案為：（1）米尺，天平；
（2）①將圓珠筆緊靠米尺豎直放在桌面上；
②在桌面上將圓珠筆尾端壓緊，記下筆尖處讀數(shù)x₁；
③突然放開圓珠筆，觀察并記下筆尖到達最高點的讀數(shù)x₂；
④用天平測出圓珠筆的質(zhì)量m；
（3）mg（x₂-x₁）．

點評：本題關(guān)鍵是明確實驗原理，然后根據(jù)原理列出表達式，再確定實驗步驟，較難．