為了“探究彈性勢能與哪些因素有關”,小明在水平桌面上設計了如圖甲所示的實驗裝置進行探究。將彈簧左端固定,用小球(小球與彈簧不連接)將彈簧壓縮不同的長度,由靜止釋放小球,小球離開彈簧后撞擊靜放在桌面上的木塊,分別測量出木塊在水平面上滑行的距離s0,分析實驗數(shù)據(jù)得出結論。
(1)實驗中,彈簧彈性勢能大小是通過
木塊在水平面上滑行的距離
木塊在水平面上滑行的距離
來反映的,實驗中探究了彈簧彈性勢能大跟 彈性形變
彈性形變
的關系。上述實驗還能探究動能和 速度
速度
(速度/質量)的關系。
實驗中,小明又發(fā)現(xiàn)在水平桌面上滾動的小球離開桌面后,會沿著曲線向前飛行并最終落到地面上,如圖乙所示。小球離開桌面在水平方向飛行的距離與哪些因素有關呢?他們提出以下三個猜想:
猜想1:與小球離開桌面時的速度有關;
猜想2:與小球離地的高度有關;
猜想3:與小球的質量有關。
(2)為了驗證猜想1是否正確,小組成員進行如下實驗:保持小球質量和離地高度不變,將彈簧壓縮到不同的長度,小球離開彈簧后,發(fā)現(xiàn)小球水平飛行的距離不相同,這說明猜想1是 正確
正確
(正確/錯誤)的。
(3)為了探究猜想2,同組小華按照正確的實驗方法,實驗并記錄數(shù)據(jù)如下,
離地高度H/cm |
5 |
20 |
45 |
80 |
125 |
水平飛行距離s/cm |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù),可以得出:當該小球以實驗中以相同速度離開桌面時,小球離地面的高度H為
720
720
cm時,小球水平飛行的距離s為60cm。
(4)小明接下來想探究猜想3,仍采用圖乙的裝置,用不同質量的小球將彈簧壓縮到相同的長度,由靜止釋放后比較小球水平飛行的距離與質量的關系。你認為小明的方案存在的問題是
沒有控制小球飛出桌面時的速度一定
沒有控制小球飛出桌面時的速度一定
,請你為小明設計一個正確的方案:
讓質量不同的小球從同一斜面的同一高度自由滑下,再觀察小球水平飛行的距離
讓質量不同的小球從同一斜面的同一高度自由滑下,再觀察小球水平飛行的距離
。