Question

【题目】一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s.

(1)小钢球离开桌面时的速度大小为v0＝_______，弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep＝________.

(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：

由实验数据，可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为__________(式中k为比例系数)．

A.Ep＝kx B. C．Ep＝kx2 D.

Answer 1

【答案】 C

【解析】(1)小球离开桌面后做平抛运动,有：s=v0t

竖直方向有：

联立解得： ，

根据功能关系有：Ep= ,代入数据解得：EP=

(2)根据表格中数据,可得出弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为Ep=kx2，故ABD错误，C正确。本题也可利用代入法进行逐项排除。

故选C.