一轻弹性材料AB可以被压缩，最大压缩量为x=10cm，某小组的同学为测定它压缩时能储存的最大弹性势能，甲同学做了如下操作：①在光滑木板上固定一挡板，使弹性材料的A端固定在竖直挡板上，另一端B不受力时刚好在木板边缘．再将此装置固定在水平桌面上，且使B端在桌外（如图1），记下B在水平地面上的射影O．②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料，压缩量x=10cm，后将小球释放，使小球水平抛出，记下小球在地面上的落点P．③测出相关物理量后进行计算．（1）甲同学需要测量的物理量有（2）用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能EP （3）乙同学采用了另一种方法：用一测力计缓慢压B端，当压缩量为x1时，测力计示数为F1；压缩量为x2时，示数为F2；…然后以压缩量x为横坐标，测力计的示数F为纵坐标，描点后得到F-x图象如图2．则由图象可得该弹性材料的最大弹性势能为 J．试题及答案-填空题-云返教育

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一轻弹性材料AB可以被压缩，最大压缩量为x=10cm，某小组的同学为测定它压缩时能储存的最大弹性势能，甲同学做了如下操作：
①在光滑木板上固定一挡板，使弹性材料的A端固定在竖直挡板上，另一端B不受力时刚好在木板边缘．再将此装置固定在水平桌面上，且使B端在桌外（如图1），记下B在水平地面上的射影O．
②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料，压缩量x=10cm，后将小球释放，使小球水平抛出，记下小球在地面上的落点P．
③测出相关物理量后进行计算．
（1）甲同学需要测量的物理量有
（2）用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能E_P
（3）乙同学采用了另一种方法：用一测力计缓慢压B端，当压缩量为x₁时，测力计示数为F₁；压缩量为x₂时，示数为F₂；…然后以压缩量x为横坐标，测力计的示数F为纵坐标，描点后得到F-x图象如图2．则由图象可得该弹性材料的最大弹性势能为          J．

试题解答

小球质量m，小球平抛运动的水平位移s和高度h:E_p=

mgs²

:3.6

解：（1）释放小球后，弹性材料储存的弹性势能转化为小球的动能E_P=

mv² ①
故需测量小球的质量和最大速度；
小球接下来做平抛运动，要测量初速度，还需要测量测量平抛的水平位移和高度；
故答案为：小球质量m，小球平抛运动的水平位移s和高度h．
（2）对于平抛运动，有
s=vt ②
h=

gt² ③
由①②③式可解得E_p=

mgs²

．
（3）根据功的公式：W=Fx可知，在F-x的图象中，力的图线与x轴所围成的面积对应测力计做的功．数力的图线与x轴所围成的面积中的小正方形个数为36个，每一个小正方形表示的功：W₀=Fx=10×1×10^-2J=0.1J，所以弹性材料的弹性势能就增加：0.1×36=3.6J
即该弹性材料的最大弹性势能为3.6J．
故答案为：（1）小球质量m，小球平抛运动的水平位移s和高度h
（2）E_p=

mgs²

（3）3.4～3.7

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