已知压缩的弹簧具有弹性势能，该弹性势能取决于

A．弹簧的自然长度                      B．弹簧缩短的长度    

C．弹簧压缩后的长度                    D．弹簧的劲度系数

（17分）

I．（5分）做匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每点剪下一段纸带，按如图所示，每一条纸带下端与x轴相重合，在左边与y轴平行，将纸带粘在坐标系中，求：（计算结果保

留小数点后面三位数字）

   （1）所剪的这0.6s内的平均速度是     m/s；

   （2）物体运动的加速度是       m/s²。

II．（6分）因为手边没有天平，小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来

粗测一小球的质量，他从资料上查得弹簧的弹性势能为弹簧形变量）后，设计了如下实验：将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端紧靠小球，弹簧原长时小球恰好在桌边，然后压缩弹簧并测得压缩量x，释放弹簧，小球飞出后落在水平地面上，测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s。

   （1）请你推导出小球质量的表达式：          。

   （2）如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素，那么小球质量的测量值将     （填“偏大”、“偏小”或“准确”）。

    III．（6分）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中

   （1）备有如下器材。

           A．干电池2节；                              B．滑动变阻器（0~20Ω）

              C．滑动变阻器（0~1kΩ）               D．电压表（0~3V）；

              E．电流表（0~0.6A）                       F．电流表（0~3A）

              G．开关、导线若干

        其中滑动变阻器应选       ，电流表应选       。（只填器材前的序号）

   （2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。

①这种改造后的游标卡尺的精确度等于__________ mm；

②如图乙所示的被测圆形工件的半径为__________ mm。

（2）两位同学在实验室进行了探究劲度系数为k的弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间关系的实验。以下是两位同学经历的一些实验探究过程：

甲同学在实验前提出了如下猜想：动能是物体运动具有的能量，动能的大小与运动速度有关，且跟运动速度的平方成正比；弹性势能是物体发生形变具有的能量，弹性势能的大小与形变有关，由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系。乙同学根据所学的物理知识用图象法从理论上证实了甲同学的猜想。他所用到的物理知识是：a.弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx;b.克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加。两位同学为了用实验来证实他们的猜想，设计了如图所示的实验装置。图中B为一固定在桌面、带有刻度的平直光滑导轨，小盒C用轻绳悬挂于O点，弹簧T左端固定，用小球A沿导轨B向左挤压弹簧，释放后球A弹出，射入一较重的小盒C中与小盒C一起向右摆动，摆动的最大角度θ可以被准确测出。球A射入盒C后两者的重心重合，重心距悬点O的距离为L。

①请你完成乙同学的证明过程。

②欲完成此探究实验，两位同学在实验过程中除了要测量最大摆角θ和重心距悬点O的距离L外，还需要测量哪些物理量？写出这些物理量及其字母代号。

③请你用上述物理量列出猜想正确必须满足的表达式。