Question

【題目】如圖甲所示，利用氣墊導軌來研究功能關系，在氣墊導軌的左端固定一輕質彈簧，導軌上有一滑塊A緊靠彈簧，但不連接，滑塊A上固定有擋光片，滑塊連同擋光片的質量為m=0.5kg。

（1）用游標卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數如圖乙所示，則寬度d=_______cm。

（2）將輕彈簧一端固定于氣墊導軌左側，為了調整導軌水平，可以在圖甲上適當位置再增加一個光電門，打開氣源，調節裝置，然后水平輕推滑塊，通過觀察調整至通過兩個光電門的時間____即可。

（3）撤掉靠近彈簧一個光電門后，用力水平將滑塊A向左推，壓緊彈簧，釋放后，滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為，則可知彈簧對滑塊所做的功為___________(用題中所給字母表示)

（4）也可以用該裝置測量彈簧的勁度系數。用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x，釋放滑塊，記錄滑塊通過光電門的時間并計算出速度v.

（5）重復（4）中的操作，得到v與x的關系圖像如圖丙所示，由圖可知彈簧的勁度系數為______。

Answer 1

【答案】 1.000或1.001 相等 50

【解析】（1）寬度d=1cm+0.05mm×0=1.000cm；

（2）觀察調整至通過兩個光電門的時間相等，即可認為滑塊做勻速運動，此時導軌水平。

（3）滑塊經過光電門時的速度為，則此時彈簧對滑塊所做的功等于滑塊的動能： ；

（4）由能量關系可知解得；由圖像可知，解得k=50N/m