Question

【題目】已知輕彈簧的彈性勢能和勁度系數的關系為（為彈簧形變量）。物理小組設計如圖（a）所示實驗裝置測量某一輕彈簧的勁度系數：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接，向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧的勁度系數。

(1)實驗中涉及到下列操作步驟：

①測量物塊的質量 ②把紙帶向左拉直 ③松手釋放物塊

④接通打點計時器電源 ⑤向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量

上述步驟正確的操作順序是_____________（填入代表步驟的序號）。

(2)測得物塊質量為200g，圖（b）中L紙帶是把彈簧壓縮2cm后所得到的實際打點結果。打點計時器所用交流電的頻率為50Hz。由紙帶所給的數據，可求出在該紙帶對應的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為__m/s，彈簧的勁度系數為___N/m。

Answer 1

【答案】①⑤②④③或⑤②④③① 0.78 304.2

【解析】

由題意可知考查測量彈簧勁度系數的方法，根據功能關系計算可得。

(1) [1] 該實驗正確的操作步驟為：測量物塊的質量，向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量，把紙帶向左拉直，接通打點計時器電源，松手釋放物塊，選紙帶計算，其中測物塊的質量可先可后。

(2) [2] 分析紙帶可求出物塊脫離彈簧時的速度，

[3] 根據功能關系可得 代入數值可求得