题目内容

某同学利用下述装置对轻质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,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹黄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,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

回答下列问题:

(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的_________  (填正确答案标号)。

A.小球的质量m      B.小球抛出点到落地点的水平距离s  

C.桌面到地面的高度h   D.弹簧的压缩量△x

E.弹簧原长L0

(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= _________________。

(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会_______(填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x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Ek的表达式可知,Ep与△x的___________ 次方成正比。

 

【答案】

(1) ABC  (2)    (3)减小 ; 增大; 2

【解析】

试题分析:(1)根据平抛运动,解得。因为,所以要求得EK,必须知道m,s,h三个物理量,即选择ABC。(2)由以上式子即 。(3) 从理论上可推出,如果h不变.m增加,假如△x 也不变时,物体做平抛的初速度减小,则s必减小,则s—△x图线的斜率会减小;如果m不变,h增加,假如△x 也不变时,物体做平抛的初速度不变,则s必增加,则s—△x图线的斜率会增加;由图像可知s正比于△x,而,即Ep与△x的二次方成正比。

考点:此题考查了探究弹簧的弹性势能;考查逻辑推理的能力。

 

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