《探究弹性势能的表达式》测试题
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| 作者: 上传：zzmmjj 加入日期：13-02-27 |
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探究弹性势能的表达式 例题解析
【例2】 弹弓是一种兵器，也是一种儿童玩具，它是由两根橡皮条和一个木叉制成的.拉伸橡皮条的过程人对橡皮条做功，使其具有一定的弹性势能，放手后橡皮条的弹力做功，将储存的弹性势能转化为石子的动能，使石子以较大的速度飞出，具有一定的杀伤力.试设计一个实验，求出橡皮条在拉伸到一定长度的过程中，弹力所做的功是多少？橡皮条具有的弹性势能是多少？（只要求设计可行的做法和数据处理方式，不要求得出结论.）
解析：（1）准备橡皮条、测力计、坐标纸、铅笔、直尺等.
（2）将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣.
（3）用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长x0，记录在表格中.
（4）用测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3……的情况下橡皮条的长度x10、x20、x30……
（5）计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量x1、x2、x3……
（6）以橡皮条的伸长量为横坐标，以对应的拉力为纵坐标在坐标纸上建立坐标系、描点，并用平滑的曲线作出F-xi图.
（7）测量曲线与x轴包围的面积S，这个面积在数值上等于外力克服橡皮条的弹力所做的功，也就是弹力所做负功的数值.
点评：本题旨在考查学生对探究方法的理解水平，从目标着眼根据实际问题的特殊性设计构思实验的能力，考查学生对物理图象的理解和微积分思想在处理图象问题中的运用.本题的解答过程还有许多值得思考的问题：如用F-xi图象能否求出外力克服弹力所做的功；图象与xi轴包围的面积为什么是外力的功；此曲边几何形状的面积如何求得或测得等.同学们可继续探究.
答案：略
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