Question

（13分）某同學(xué)利用下述裝置對輕彈簧的彈性勢能進(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；彈簧處于原長時(shí)，小球恰好在桌邊緣，如圖（a）所示，向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放，小球離開桌面后落到水平地面，通過測量和計(jì)算，可得彈簧壓縮后的彈性勢能。回答下列問題：

（1）本實(shí)驗(yàn)中可以認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能與小球拋出時(shí)的動能相等。已知重力加速度大小為.為求得，至少需要測量下列物理量中的（     ）（填正確答案的番號）

A．小球的質(zhì)量

B．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離

C．桌面到地面的高度

D．彈簧的壓縮量

E．彈簧原長

（2）用所選取的測量量和已知量表示，得=____________.

（3）圖（b）中的直線是實(shí)驗(yàn)測得的圖線，從理論上可推出，如果不變，增加，圖線的斜率會________（填“增大”、“減小”或“不變”）；如果不變，增加，s—圖線的斜率會________（填“增大”、“減小”或“不變”）。由圖（b）中給出的直線關(guān)系和的表達(dá)式可知，與的________次方成正比。

 

Answer 1

【答案】

①ABC（6分）  ②（4分）  ③減少（1分）,增大（1分）, 2（1分）

【解析】

試題分析:（1）由平拋規(guī)律可知，由水平距離和下落高度即可求出平拋時(shí)的初速度，進(jìn)而可求出物體動能，所以本實(shí)驗(yàn)至少需要測量小球的質(zhì)量、小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離桌面到地面的高度，故選ABC

（2）由平拋規(guī)律應(yīng)有，，又，聯(lián)立可得.

（3）若取彈簧原長為零勢面，則彈簧的彈性勢能可表示為，由，

可得，可見若不變增加，則斜率減��；若不變增加，則斜率會增大．由可知與的2次方成正比. 

考點(diǎn)：本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)、平拋運(yùn)動規(guī)律、圖象的分析與處理。