问题详情：
某同学设计了如图所示的装置“探究动能定理”:在高出地面h的水平桌面上固定一“L”形挡板,一条轻*簧的一端连在挡板的竖直部分,另一端连一质量不计的薄片,薄片右侧放一质量为m的小球.*簧处于自由长度时,小球刚好停留在桌面边缘.用手向左推小球,直到被挡板的水平部分挡住(*簧不超过**限度).迅速放手,小球被水平*出后落在地面上,用米尺量出落地点距桌边的水平距离为x1.(小球的质量m和桌面的高度h为已知量)
(1)小球在桌面上运动过程中,动能的变化可表示为ΔEk= .
(2)再取一条完全相同的*簧与上一次的*簧并放在一起,重新将小球推回挡板处,再突然放手.小球的落地点距桌边的水平距离为x2,以此类推,放入3条、4条、5条…相同的*簧,测量出每次小球的落地点离桌边的水平距离分别为x3、x4、x5….若忽略摩擦力影响,则在误差允许范围内,只要满足x1∶x2∶x3∶x4∶x5= ,就说明外力对物体做的功与物体动能的变化成正比.
(3)以下哪些措施可以减小本实验的误差 .
a.选用尽可能光滑的桌面
b.选用质量较大的球
c.选用劲度系数较大的*簧
d.减小桌面的高度
【回答】
解析:(1)设小球平抛的初速度为v1,则x1=v1t,h=
gt2,小球在桌面上运动过程由动能定理:W=ΔEk=
m
,所以ΔEk=
.
(2)由动能定理:W=m,W∝
,同理2W∝
,得x1∝
,x2∝
,…,可得x1∶x2∶x3∶x4∶x5=1∶
∶
∶
∶
.
(3)为了使*簧*力所做的功为外力的功,应尽可能减小摩擦,选用光滑的桌面,减少摩擦力对小球所做的功,选项a正确;水平距离x越大,测量误差越小,应选用劲度系数较大的*簧,选项c正确;在*簧*力做功一定的情况下,小球的质量越大,速度越小,水平距离越小,测量误差越大,故选项b错误;桌面高度h越大,水平距离x越大,则测量误差越小,选项d错误.
*:(1)
(2)1∶
∶
∶
∶
(3)ac
知识点：专题十三 中学物理实验
题型：实验,探究题