Question

【题目】某兴趣小组在课后做“探究弹簧弹性势能表达式”的拓展研究。设计如图甲所示的实验，轻质弹簧套在铁架台的金属杆上，下端固定。再将一中间带孔的25g重物套在铁架台的金属杆上，重物、弹簧与金属杆的摩擦力非常小。再将一轻薄的纸片套在金属杆上，轻纸片靠一个较小的摩擦力卡在金属杆上；

请根据下述操作及数据记录回答后面的几个相关问题：

a.按住重物将弹簧压缩cm。将重物由静止释放，释放后，重物被弹起，将轻纸片顶起，根据纸片位置，测量重物由静止上升的最大高度h1，h1=2.0cm；

b.第二次将弹簧压缩cm，重复上述操作，测得h2=7.9cm；

c.依次将弹簧下压cm、cm、cm，重物被弹起的高度h3、h4=31.6cm、h5=49.2cm；

(1)套在金属杆上的纸片的作用是_________；

(2)请读出图乙所示将弹簧下压3.0cm后重物弹起的高度h3=_________；

(3)根据所读数据，将重物上升的高度与弹簧压缩量的关系h-图像在图丙中补充完整并描出图像；

（______）

(4)当地重力加速度g=10m/s2，假设弹性势能表达式为，该式中的比例系数k=_________。

Answer 1

【答案】记录重物到达的最大高度 17.80cm0.10cm 见解析所示 98N/m

【解析】

(1)[1]根据题意可知，套在金属杆上的纸片的作用是记录重物到达的最大高度。

(2)[2] 图乙所示将弹簧下压3.0cm后重物弹起的高度h3=17.80cm。

(3)[3] 补充完整并描出图像如下

(4)[4]根据机械能守恒

故图像斜率

故