Question

【題目】某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，實驗裝置如圖（a）所示，輕彈簧左端固定在長木板上，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接。

(1)實驗中涉及到下列操作步驟：

①接通打點計時器電源

②松手釋放物塊

③將木板左端稍微墊起

④向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量

⑤把紙帶向左拉直

⑥讓物塊不接觸彈簧，輕輕向右推動物塊

平衡摩擦力后，通過實驗和計算，可求得彈簧被壓縮后的最大彈性勢能，正確的操作順序是__________（填入代表步驟的序號）；

(2)實驗測得物塊的質量，下圖（b）中紙帶是把彈簧壓縮到某位置所得到的實際打點結果，打點計時器所用交流電的頻率為。由紙帶所給數據，可求出彈簧被壓縮后的最大彈性勢能為_________（保留3位有效數字）。

Answer 1

【答案】④⑤①② 0.449

【解析】

(1)[1]實驗中應先將物塊推到最左側，測量壓縮量，再把紙帶向左拉直；先接通電源，穩定后再釋放紙帶，故步驟為④⑤①②；

(2)[2]因彈簧的彈性勢能轉化為物塊的動能，則可知離物塊開時速度越大，則彈簧的彈性勢能越大，由圖可知，紙帶兩點間的距離先增大后不變，故2.68段時物體應脫離彈簧，

則由平均速度可求得，其速度

最大彈性勢能為