Question

為了“探究外力做功與物體動能變化的關系”，查資料得知：“彈簧的彈性勢能E_p＝kx²，其中k是彈簧的勁度系數，x是彈簧的形變量”。某同學用壓縮的彈簧推靜止的小球（已知質量為m）運動來探究這一問題。為了研究方便，把小鐵球O放在水平桌面上做實驗，讓小鐵球O在彈力作用下運動，即只有彈簧推力做功。

該同學設計實驗如下：

（1）如圖甲所示，將輕質彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小鐵球O，靜止時測得彈簧的形變量為d。在此步驟中，目的是要確定________，用m、d、g表示為________。

（2）如圖乙所示，將這根彈簧水平放在光滑桌面上，一端固定在豎直墻面，另一端與小鐵球接觸，用力推小鐵球壓縮彈簧；小鐵球靜止時測得彈簧壓縮量為x，撤去外力后，小鐵球被彈簧推出去，從水平桌面邊沿拋出落到水平地面上。

（3）測得水平桌面離地高為h，小鐵球落地點離桌面邊沿的水平距離為L，則小鐵球被彈簧彈出的過程中初動能E_k1＝________，末動能E_k2＝________（用m、h、L、g表示）；彈簧對小鐵球做的功W＝________（用m、x、d、g表示）。

對比W和（E_k2－E_k1）就可以得出“外力做功與物體動能變化的關系”，即：“在實驗誤差范圍內，外力所做的功等于物體動能的變化”。

Answer 1

（1）彈簧勁度系數k（2分），（2分）；

（3）0（2分），（3分），（2分）。