Question

（13分）某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕彈簧的彈性勢(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，可得彈簧壓縮后的彈性勢(shì)能。回答下列問(wèn)題：

（1）本實(shí)驗(yàn)中可以認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能與小球拋出時(shí)的動(dòng)能相等。已知重力加速度大小為.為求得，至少需要測(cè)量下列物理量中的（    ）（填正確答案的番號(hào)）

A．小球的質(zhì)量

B．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離

C．桌面到地面的高度

D．彈簧的壓縮量

E．彈簧原長(zhǎng)
（2）用所選取的測(cè)量量和已知量表示，得=____________.
（3）圖（b）中的直線(xiàn)是實(shí)驗(yàn)測(cè)得的圖線(xiàn)，從理論上可推出，如果不變，增加，圖線(xiàn)的斜率會(huì)________（填“增大”、“減小”或“不變”）；如果不變，增加，s—圖線(xiàn)的斜率會(huì)________（填“增大”、“減小”或“不變”）。由圖（b）中給出的直線(xiàn)關(guān)系和的表達(dá)式可知，與的________次方成正比。

Answer 1

①ABC（6分） ②（4分） ③減少（1分）,增大（1分）, 2（1分）

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)而可求出物體動(dòng)能，所以本實(shí)驗(yàn)至少需要測(cè)量小球的質(zhì)量、小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離桌面到地面的高度，故選ABC
（2）由平拋規(guī)律應(yīng)有，，又，聯(lián)立可得.
（3）若取彈簧原長(zhǎng)為零勢(shì)面，則彈簧的彈性勢(shì)能可表示為，由，
可得，可見(jiàn)若不變增加，則斜率減小；若不變增加，則斜率會(huì)增大．由可知與的2次方成正比. 
考點(diǎn)：本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、圖象的分析與處理。