Question

【题目】某同学根据弹簧弹性势能的表达式（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）设计了如图所示的装置用来“探究做功与速度变化的关系”.将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点，在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连，用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，由静止释放。

（1）实验中，若A、O之间的距离x变为原来的2倍，则弹簧对滑块做的功为原来的_________倍；

（2）实验中，除了用米尺测量A、O之间的距离x，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t外，_______（填“不需要”或“还需要”）测出B、C两点间距离s；

（3）实验中，若x与______（填“”或“”）成正比，则说明弹簧对滑块做的功与其速度的平方的变化成正比.

Answer 1

【答案】4 还需要

【解析】

功是能量转化的量度和能量守恒有：；知道实验的原理 ：；利用能量守恒思想来解答

第一空.根据功是能量转化的量度，已知弹性势能表达式，若A、O之间的距离x变为原来的2倍，则弹簧对滑块做的功为,即变为原来的4倍；

第二空.弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，我们需要测出滑块的速度，即计时器显示遮光片从B到C所用的时间t外，还需要测出B、C两点间距离s；

第三空.弹簧的弹性势能转换为滑块的动能：；利用平均速度公式：；得 ，即与成正比；