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軌上，左端固定，右端在O點；在O點右側的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．當地重力加速度 C．滑塊（含遮光片）的質量

（3）若氣墊導軌左端比右端略高，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系，將彈性勢能轉化為了滑塊的動能；根據速度公式可求得彈出后的速度；再根據實驗原理明確應測量的數據；同時根據彈性勢能的決定因素分析導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，故應求解物體的動能，根據動能表達式可知，應測量滑塊的質量；故選C。
（3）若氣墊導軌左端比右端略高，導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.