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摘 要： 弹性势能是高中物理中很重要的物理量，在高考考纲中没有要求测弹性势能这个实验，但高考对弹性势能考查的试题很多，本文归纳近几年高考对弹性势能的考查。
关键词： 弹性势能 高考 解题策略
发生弹性形变的物体在恢复原状的过程中能够做功，说明它具有能量，物理学中把物体因为发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。高中教材就给了这个定义，没有给出弹性势能的公式。高考中考查弹簧的试题很多。本文重点探讨高考对弹簧的弹性势能的考查。
1.测量弹簧的弹性势能
1.1结合平抛运动，测量弹簧的弹性势能。
（2013全国新课标理综II）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好位于桌面边缘，如图（a）所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题：
（1）本实验认为弹簧被压缩后的弹性势能E与小球抛出时的动能E相等。已知重力加速度大小为g。为求得E，至少需要测量下列物理量中的？摇 ？摇（填正确答案标号）。
A.小球的质量
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为？摇 ？摇m/s。比较两纸带可知，？摇 ？摇（填“M”或“L”）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
解析：（1）实验中应先向左推物块使弹簧压缩，测量弹簧的压缩量，然后把纸带向左拉直，再接通打点计时器，等打点稳定后，再松手释放物块，使其向右运动，因此步骤为④①③②。（2）由于物块离开弹簧时的速度最大，因此M纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为v==1.29m/s。由于弹簧压缩量越大，弹性势能越大，因此推开物块后，弹簧弹性势能转化成物块的动能越多，物块离开弹簧后获得的速度越大，打的点间距越大，因此M纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
2.2利用光电门实验装置，探究弹簧的弹性势能。
（2014广东卷）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。
①图（a）所示，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=？摇 ？摇N/m。（g取9.80m/s）
②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（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？摇 ？摇。
③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量；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？摇 ？摇。
④重复③中的操作，得到v与x的关系如图（c）。由图可知，v与x成？摇 ？摇关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的？摇 ？摇成正比。
②滑块离开弹簧后做匀速直线运动，故滑块通过两个光电门时的速度相等。
③在该过程中弹簧的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E即弹性势能与速度平方成正比，则弹性势能与压缩量平方成正比。
从上面的例题可以看出，高考试题对弹性势能的考查，大部分都是考查机械能守恒定律，把弹簧的弹性势能转化为物体的动能，再结合平抛或匀速运动，进而测量弹簧的弹性势能或者探究弹簧的弹性势能。
关键词： 弹性势能 高考 解题策略
发生弹性形变的物体在恢复原状的过程中能够做功，说明它具有能量，物理学中把物体因为发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。高中教材就给了这个定义，没有给出弹性势能的公式。高考中考查弹簧的试题很多。本文重点探讨高考对弹簧的弹性势能的考查。
1.测量弹簧的弹性势能
1.1结合平抛运动，测量弹簧的弹性势能。
（2013全国新课标理综II）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好位于桌面边缘，如图（a）所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题：
（1）本实验认为弹簧被压缩后的弹性势能E与小球抛出时的动能E相等。已知重力加速度大小为g。为求得E，至少需要测量下列物理量中的？摇 ？摇（填正确答案标号）。
A.小球的质量
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为？摇 ？摇m/s。比较两纸带可知，？摇 ？摇（填“M”或“L”）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
解析：（1）实验中应先向左推物块使弹簧压缩，测量弹簧的压缩量，然后把纸带向左拉直，再接通打点计时器，等打点稳定后，再松手释放物块，使其向右运动，因此步骤为④①③②。（2）由于物块离开弹簧时的速度最大，因此M纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为v==1.29m/s。由于弹簧压缩量越大，弹性势能越大，因此推开物块后，弹簧弹性势能转化成物块的动能越多，物块离开弹簧后获得的速度越大，打的点间距越大，因此M纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
2.2利用光电门实验装置，探究弹簧的弹性势能。
（2014广东卷）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。
①图（a）所示，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=？摇 ？摇N/m。（g取9.80m/s）
②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（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？摇 ？摇。
③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量；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？摇 ？摇。
④重复③中的操作，得到v与x的关系如图（c）。由图可知，v与x成？摇 ？摇关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的？摇 ？摇成正比。
②滑块离开弹簧后做匀速直线运动，故滑块通过两个光电门时的速度相等。
③在该过程中弹簧的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E即弹性势能与速度平方成正比，则弹性势能与压缩量平方成正比。
从上面的例题可以看出，高考试题对弹性势能的考查，大部分都是考查机械能守恒定律，把弹簧的弹性势能转化为物体的动能，再结合平抛或匀速运动，进而测量弹簧的弹性势能或者探究弹簧的弹性势能。