Question

【題目】某同學(xué)利用如圖甲裝置探究彈簧的彈性勢能EP與彈簧伸長量Δx之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度d。如圖乙所示測量值d=__________mm

（2）按圖甲豎直懸掛好輕質(zhì)彈簧，將輕質(zhì)遮光條水平固定在彈簧下端；在立柱上固定一指針，標(biāo)示出彈簧不掛重錘時遮光條下邊緣的位置，并測出此時彈簧長度x0

（3）測量出重錘質(zhì)量m，用輕質(zhì)細(xì)線在彈簧下方掛上重錘，測量出平衡時彈簧的長度x1，并按甲圖所示將光電門的中心線調(diào)至與遮光條下邊緣同一高度，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g，則此彈簧的勁度系數(shù)k=__________（用題目所給字母符號表示）

(4)用手緩慢地將重錘向上托起，直至遮光條下邊緣回到彈簧原長標(biāo)記指針處（保持細(xì)線豎直），迅速釋放重錘使其無初速下落，光電門記下遮光條經(jīng)過的時間△t，則此時彈簧的彈性勢能Ep=__________（用題目所給字母符號表示）

（5）換上不同質(zhì)量的重錘，重復(fù)步驟3、4，計算出相關(guān)結(jié)果，并驗(yàn)證彈性勢能Ep與彈簧伸長量△x之間的關(guān)系

Answer 1

【答案】 2.50

【解析】(1) 由圖所示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為0.2cm，游標(biāo)尺示數(shù)為10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為0.2cm+0.050cm=0.250cm=2.50mm；

(2) 測量出重錘質(zhì)量m，用輕質(zhì)細(xì)線在彈簧下方掛上重錘，測量出平衡時彈簧的長度x1，并按圖所示將光電門的中心線調(diào)至與遮光條下邊緣同一高度，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g，則此彈簧的勁度系數(shù);

(3)根據(jù)能量守恒定律得