Question

【題目】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，使彈簧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）（多選）本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等．已知重力加速度大小為g．為求得Ek，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)l0

（2）用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek，得Ek= ．

（3）圖（b）中的直線(xiàn)是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的△x-s圖線(xiàn)．理論研究表明Ep與△x的平方成正比，據(jù)此可以預(yù)測(cè)：如果h不變．m增加，△x-s圖線(xiàn)的斜率會(huì) （填“增大”、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，△x-s圖線(xiàn)的斜率會(huì) （填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】（1）ABC （2） （3）增大，減小

【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)而可求出物體的動(dòng)能，所以本實(shí)驗(yàn)至少需要測(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，故選ABC．

（2）由平拋規(guī)律應(yīng)有，，又 ，聯(lián)立可得

（3）由能量守恒可知，而，故，可知，則△x-s圖象的斜率， 故h不變m增加，斜率會(huì)增大；而m不變，h增加，斜率會(huì)減小．