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某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在近似光滑的水平桌...

某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在近似光滑的水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不拴接;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,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

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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Δx

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-Δx图线。从理论上可推出,如果h不变,m增加,s-Δx图线的斜率会________(填“增大”“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s-Δx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Δx的________次方成正比.

 

(1)ABC (2)(3)减小 增大 二 【解析】 试题分析:(1)根据平抛运动规律求小球抛出时的动能,小球做平抛运动有:, 可得:, 需要测量的物理量是:小球的质量m,小球从抛出到落地点的水平距离s,桌面的高度h,故选ABC。 (2) (3)由图象可知,s与成正比,则,弹性势能EP与小球动能Ek的关系:,即,当h不变时,m增大,k减小;当m不变时,h增大,k就增大。 考点:探究弹簧的弹性势能。 【名师点睛】本实验是根据弹簧的弹性势能转化为小球的动能的原理设计的,首先要通过能直接测量的量表示小球的动能,这样就设置了平抛运动,再利用能量的转化及实验得到的s与图象,进一步确定弹簧的弹性势能表达式,得到。  
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