Question

某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖(a)所示。向左推小球，使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放小球離開(kāi)桌面后落到水平地面。通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能。

回答下列問(wèn)題：

(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能E_p與小球拋出時(shí)的動(dòng)能E_k相等。已知重力加速度大小為g。為求得E_k，至少需要測(cè)量下列物理量中的           (填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.小球的質(zhì)量m      B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s

C.桌面到地面的高度h    D.彈簧的壓縮量△x      E.彈簧原長(zhǎng)l。

(2).用所選取的測(cè)量量和已知量表示E_k，得E_k=            。

(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s-△x圖線。從理論上可推出，如果h不變m增加，s-△x圖線的斜率會(huì)     （填“增大”、“減小”或“不變”)；由圖(b) 中給出的直線關(guān)系和E_k的表達(dá)式可知，E_p與△x的     次方成正比。

 

Answer 1

【答案】

（1）ABC   （2）  （3）減小   二

【解析】

試題分析：（1）小球拋出時(shí)的動(dòng)能是，其中速度用平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程求解，即，所以確定E_k，需測(cè)量小球的質(zhì)量m、小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s、桌面到地面的高度h；

（2）由（1）可知；

（3）對(duì)于確定的彈簧壓縮量△x而言，增大小球的質(zhì)量會(huì)減小小球被彈簧加速時(shí)的加速度，從而減小小球平拋的初速度和水平位移，即h不變m增加，相同的△x要對(duì)應(yīng)更小的s，s-△x圖線的斜率會(huì)減��；由和可知，E_p與△x的二次方成正比。

考點(diǎn)：探究彈簧的彈性勢(shì)能、功能關(guān)系、拋體運(yùn)動(dòng)