Question

【題目】一個同學要研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關系，進行了如下實驗：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質彈簧，其左端固定，右端與質量為m的一個小鋼球接觸．當彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示．讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小鋼球在空中飛行后落在水平地面上，水平距離為s.

(1)小鋼球離開桌面時的速度大小為v0＝_______，彈簧的彈性勢能Ep與小鋼球質量m、桌面離地面高度h、小鋼球飛行的水平距離s等物理量之間的關系式為Ep＝________.

(2)彈簧的壓縮量x與對應的鋼球在空中飛行的水平距離s的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

由實驗數(shù)據(jù)，可確定彈性勢能Ep與彈簧的壓縮量x的關系為__________(式中k為比例系數(shù))．

A.Ep＝kx B. C．Ep＝kx2 D.

Answer 1

【答案】 C

【解析】(1)小球離開桌面后做平拋運動,有：s=v0t

豎直方向有：

聯(lián)立解得： ，

根據(jù)功能關系有：Ep= ,代入數(shù)據(jù)解得：EP=

(2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),可得出彈性勢能Ep與彈簧的壓縮量x的關系為Ep=kx2，故ABD錯誤，C正確。本題也可利用代入法進行逐項排除。

故選C.