Question

【題目】用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點；在O點右側(cè)的B、C位置各安裝一個光電門，計時器（圖中未畫出）與兩個光電門相連。先用米尺測得B、C兩點間距離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，計時器顯示遮光片從B到C所用的時間t，用米尺測量A、O之間的距離x。

（1）計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達(dá)式是v=___________。

（2）為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量________。（填字母序號）

A．彈簧原長 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，彈性勢能的測量值與真實值比較將_______（填字母序號）

A．偏大 B．偏小 C．相等

Answer 1

【答案】（1）； （2）C； （3）A

【解析】

明確實驗原理，知道測量彈性勢能的方法是利用了功能關(guān)系，將彈性勢能轉(zhuǎn)化為了滑塊的動能；根據(jù)速度公式可求得彈出后的速度；再根據(jù)實驗原理明確應(yīng)測量的數(shù)據(jù)；同時根據(jù)彈性勢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）滑塊離開彈簧后的運動可視為勻速運動，故可以用BC段的平均速度表示離開時的速度；則有：；
（2）彈簧的彈性勢能等于物體增加的動能，故應(yīng)求解物體的動能，根據(jù)動能表達(dá)式可知，應(yīng)測量滑塊的質(zhì)量；故選C。
（3）若氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，導(dǎo)致通過兩光電門的時間將減小，那么測得速度偏大，因此彈性勢能的測量值也偏大；故選A.