Question

【題目】用如圖所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個(gè)光電門(mén)，計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）與兩個(gè)光電門(mén)相連。先用米尺測(cè)得B、C兩點(diǎn)間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，然后由靜止釋放，計(jì)時(shí)器顯示遮光片從B到C所用的時(shí)間t，用米尺測(cè)量A、O之間的距離x。

（1）計(jì)算滑塊離開(kāi)彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是v=___________。

（2）為求出彈簧的彈性勢(shì)能，還需要測(cè)量________。（填字母序號(hào)）

A．彈簧原長(zhǎng) B．當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span> C．滑塊（含遮光片）的質(zhì)量

（3）若氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，彈性勢(shì)能的測(cè)量值與真實(shí)值比較將_______（填字母序號(hào)）

A．偏大 B．偏小 C．相等

Answer 1

【答案】（1）； （2）C； （3）A

【解析】

明確實(shí)驗(yàn)原理，知道測(cè)量彈性勢(shì)能的方法是利用了功能關(guān)系，將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為了滑塊的動(dòng)能；根據(jù)速度公式可求得彈出后的速度；再根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)；同時(shí)根據(jù)彈性勢(shì)能的決定因素分析導(dǎo)軌高度變化后速度變化，從而即可求解。

（1）滑塊離開(kāi)彈簧后的運(yùn)動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)，故可以用BC段的平均速度表示離開(kāi)時(shí)的速度；則有：；
（2）彈簧的彈性勢(shì)能等于物體增加的動(dòng)能，故應(yīng)求解物體的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式可知，應(yīng)測(cè)量滑塊的質(zhì)量；故選C。
（3）若氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，導(dǎo)致通過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間將減小，那么測(cè)得速度偏大，因此彈性勢(shì)能的測(cè)量值也偏大；故選A.