Question

【題目】如圖所示，在“探究彈性勢(shì)能表達(dá)式”時(shí)，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(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸，當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，鋼球恰好在桌子邊緣．讓小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，并落到水平地面上，鋼球水平位移記為s．

（1）依據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒思想，小球平拋時(shí)具有的初動(dòng)能_____小球釋放前彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

（2）若增大彈簧的壓縮量，小球飛行的水平距離將變大，請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地高度h、水平距離s、重力加速度g的關(guān)系式：_____．

（3）圖2為一張印有小方格的紙，記錄著實(shí)驗(yàn)中鋼球的某次運(yùn)動(dòng)軌跡，圖中a、b、c、d四點(diǎn)為小球平拋時(shí)經(jīng)過(guò)的四個(gè)位置．則小球平拋初速度的計(jì)算式為：v0=_____（用L、g表示）．如果小方格的邊長(zhǎng)L=20cm，計(jì)算v0=_____m/s（取g=10m/s2）．

Answer 1

【答案】 等于； ； ; 2.0;

【解析】（1）由機(jī)械能守恒定律可知，小球飛出時(shí)的動(dòng)能由彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來(lái)，二者應(yīng)相等；

（2）豎直方向：

水平方向：

解得

所以小球的初動(dòng)能為

根據(jù)能量守恒得 ，．

（3）在豎直方向上

代入數(shù)據(jù)得：