12.某同學(xué)利用如圖所示裝置對(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)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ABC(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.桌面對(duì)地面的高度h
D.彈簧的壓縮量△x
E.彈簧原長(zhǎng)L.
(2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek,得Ek=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$.
(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s-△x圖線.從理論上可推出,如果h不變,m增加,s-△x圖線的斜率會(huì)減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”或“不變”);如果m不變,h增加,s-△x圖線的斜率會(huì)增大(填“增大”、“減小”或“不變”).由圖(b)中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知,Ep與△x的2次方成正比.

分析 本題的關(guān)鍵是通過(guò)測(cè)量小球的動(dòng)能來(lái)間接測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能,然后根據(jù)平拋規(guī)律以及動(dòng)能表達(dá)式即可求出動(dòng)能的表達(dá)式,從而得出結(jié)論.本題的難點(diǎn)在于需要知道彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式(取彈簧因此為零勢(shì)面),然后再根據(jù)EP=Ek即可得出結(jié)論

解答 解(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:h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$s=vt,又$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,聯(lián)立可得:Ek═$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$
(3)對(duì)于確定的彈簧壓縮量△x而言,增大小球的質(zhì)量會(huì)減小小球被彈簧加速時(shí)的加速度,從而減小小球平拋的初速度和水平位移,即h不變m增加,相同的△x要對(duì)應(yīng)更小的s,s-△x圖線的斜率會(huì)減。蓅的關(guān)系式和s=k△x可知,Ep與△x的二次方成正比.
故答案為:(1)ABC;(2)$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$;(3)減。辉龃;2.

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),要明確實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)相應(yīng)規(guī)律得出表達(dá)式,然后討論即可.

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規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁電機(jī)
車型:20′′電動(dòng)自行車電機(jī)輸出功率:175W
電源輸出電壓:≥36V額定工作電壓/電流:36V/5A
整車質(zhì)量:40kg最大載重量:120kg
(1)求此車所裝電動(dòng)機(jī)的線圈電阻.
(2)求此車所裝電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)的效率.
(3)一個(gè)60kg的人騎著此車,如果電動(dòng)自行車所受阻力為人和車重的0.02倍,求電動(dòng)自行車在平直公路上行駛的最大速度.

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A.B.C.D.

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