Question

（13分）某同学利用下述装置对轻弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌边缘，如图（a）所示，向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面，通过测量和计算，可得弹簧压缩后的弹性势能。回答下列问题：

（1）本实验中可以认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等。已知重力加速度大小为.为求得，至少需要测量下列物理量中的（     ）（填正确答案的番号）

A．小球的质量

B．小球抛出点到落地点的水平距离

C．桌面到地面的高度

D．弹簧的压缩量

E．弹簧原长

（2）用所选取的测量量和已知量表示，得=____________.

（3）图（b）中的直线是实验测得的图线，从理论上可推出，如果不变，增加，图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果不变，增加，s—图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图（b）中给出的直线关系和的表达式可知，与的________次方成正比。

 

Answer 1

【答案】

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

【解析】

试题分析:（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量、小球抛出点到落地点的水平距离桌面到地面的高度，故选ABC

（2）由平抛规律应有，，又，联立可得.

（3）若取弹簧原长为零势面，则弹簧的弹性势能可表示为，由，

可得，可见若不变增加，则斜率减小；若不变增加，则斜率会增大．由可知与的2次方成正比. 

考点：本题考查了验证机械能守恒定律实验、平抛运动规律、图象的分析与处理。