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【题目】一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s.

(1)小钢球离开桌面时的速度大小为v0_______,弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep________.

(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:

由实验数据,可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为__________(式中k为比例系数)

A.Epkx B. CEpkx2 D.

【答案】 C

【解析】(1)小球离开桌面后做平抛运动,有:s=v0t

竖直方向有:

联立解得:

根据功能关系有:Ep= ,代入数据解得:EP=

(2)根据表格中数据,可得出弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为Ep=kx2,故ABD错误,C正确。本题也可利用代入法进行逐项排除。

故选C.

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A. B. C. D.

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A.
B.
C.
D.

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