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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 实验题
  • 难度 中等
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利用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧贴近,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图甲),使弹簧处于自然状态时,滑块向左压缩弹簧一段距离,然后静止释放,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间,可计算出滑块离开弹簧后的速度大小.实验步骤如下:

① 用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
② 在气垫导轨上通过滑块将弹簧压缩x1,滑块静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t1
③ 利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v和动能mv2
④ 增大弹簧压缩量为x2、x3、…重复实验步骤②③,记录并计算相应的滑块动能mv2,如下表所示:

弹簧压缩量x(cm)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
x2
0.25
1.00
2.25
4.00
6.25
9.00
动能mv2
0.49m
1.95m
4.40m[
7.82m
12.22m
17.60m

(1) 测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图乙所示,读得d=________cm;
(2) 在下面两坐标系中分别作出mv2x和mv2x2图象;
(3) 由机械能守恒定律,Ep=mv2,根据图象得出结论是________________________________________________________________________.

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利用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,在气垫导轨上放