Question

【題目】通過(guò)理論分析可得出彈簧的彈性勢(shì)能公式（式中為彈簧的勁度系數(shù)，為彈簧的形變量）。為驗(yàn)證這一結(jié)論，某位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn)：

①如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起，在彈簧的另一端掛上一個(gè)已知質(zhì)量為的小鐵球，穩(wěn)定后測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)

②接著進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上，并把小鐵球放在彈簧上，然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長(zhǎng)透明塑料管，利用插銷壓縮彈簧。拔掉插銷時(shí)，彈簧對(duì)小球做功，使小球彈起，測(cè)得彈簧的壓縮量和小鐵球上升的最大高度

（1）該同學(xué)進(jìn)行圖甲所示的實(shí)驗(yàn)是為了確定物理量_____，請(qǐng)用、、表示所求的物理量_______

（2）如果成立，則測(cè)出的物理與、的關(guān)系式是_______

（3）試分析該同學(xué)實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源：_________________

Answer 1

【答案】 不易精確確定小鐵球上升的最大高度，而且小鐵球上升時(shí)有可能與塑料管內(nèi)壁接觸，產(chǎn)生摩擦

【解析】

(1)[1][2]進(jìn)行題圖甲實(shí)驗(yàn)是為了確定彈簧的勁度系數(shù)，因?yàn)?/span>

所以彈簧的勁度系數(shù)

(2)[3]由

及

可得

(3)[4]該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不易精確確定小鐵球上升的最大高度，而且小鐵球上升時(shí)有可能與塑料管內(nèi)壁接觸，產(chǎn)生摩擦從而帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差