18. 在探究弹性势能的大小与哪些因素有关时,小明提出如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和刻度尺各一个,设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中,木块起始位置相同,实验记录如下表。
| 实验序号 | 使用的弹簧 | 被压缩后弹簧的长度/cm | 木块移动的距离/cm |
| ① | 弹簧A | 5 |$ s_1 $|
| ② | 弹簧A | 8 |$ s_2 $|
| ③ | 弹簧B | 5 |$ s_3 $|
| ④ | 弹簧B | 8 |$ s_4 $|
(1)通过比较
木块被推动的距离
可知弹簧的弹性势能的大小。
(2)请将探究猜想一的方案补充完整。
步骤一:将弹簧A、小球、木块按图所示安装好。
步骤二:压缩弹簧A,使其长度为5cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离$s_1。$
步骤三:压缩弹簧A,使其长度为8cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离$s_2。$
步骤四:换弹簧B,重复实验步骤二和三,完成实验。
步骤五:比较分析实验①与
②
、③与
④
,得出结论。
(3)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能转换为小球的
动
能。
(4)为了探究猜想二,可选用实验②和
④
的数据进行比较分析,若$s_2$与$s_4$
不相等
(相等/不相等),则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。