◎ 题目

某学习小组为探究弹性势能的表达式，设计了如图14所示的实验装置,在高度为h的光滑水平桌面上,沿与桌面边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌面边缘.使钢球压缩弹簧△x后由静止释放,钢球沿桌面水平飞出,落到水平地面,小球在空中飞行的水平距离为s，实验数据记录如表所示,重力加速度为g。试分析弹簧的弹性势能Ep与形变量△x的关系

◎ 答案

◎ 解析

由,解得：，则小球平抛时的初速度，由机械能守恒定律可知：小球在弹开过程中获得的动能等于开始时弹簧的弹性势能，即，从表格中的数据可以看出,s正比于△x,即s=3k△x，k为比例系数。故弹性势能Ep与弹簧的形变量△x的平方成正比关系，即，k为比例系数。

◎ 知识点

    专家分析，试题“某学习小组为探究弹性势能的表达式，设计了如图14所示的实验装置,在高度为h的光滑水平桌面上,沿与桌面边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,…”主要考查了你对  【实验：探究小车速度随时间变化的规律】，【实验：探究弹力与弹簧伸长的关系】，【实验：探究加速度与力、质量的关系】，【实验：探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。