某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系①如图23（a），将

题目内容：

某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系

①如图23（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数k=N/m。（g取9.80m/s²）

砝码质量（g）

50

100

150

弹簧长度（cm）

8.62

7.63

6.66

②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23（b）所示：调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小。

③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为。

④重复③中操作，得到v与x的关系如图23（c）。由图可知，v与x成关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比。

最佳答案：

①50N/m（49.5～50.5）②相等③动能④正比；x²（或压缩量的平方）

答案解析：

①据

， ，有： ，则 ，同理可以求得： ，则劲度系数为： 。[②使滑块通过两个光电门时的速度相等，则可以认为滑块离开弹簧后做匀速直线运动；

③弹性势能转化为滑块的动能；

④图线是过原点的倾斜直线，所以v与x成正比；弹性势能转化为动能，即

，即弹性势能与速度平方成正比，又由v与x成正比，则弹性势能与压缩量的平方成正比。

考点核心：

弹力：

1.定义：发生系形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力2.产生条件：

①物体间直接接触②接触面发生形变3.产生原因：施力物体发生了形变4.施力物体和受力物体：弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是使它发生形变的物体5.大小：弹力的大小与形变的大小有关，形变越大，产生的弹力越大；形变消失，弹力也就消失6.方向：与受力物体形变的方向相同，与施力物体形变的方向相反7.作用点：在接触点或接触面上