题目内容
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 |
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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________________________________________________________________________．
(1) 1.02 (2) 如下图
(3) 弹性势能大小与形变量的平方成正比
【解析】略
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________________________________________________________________________．
甲
；
，如表所示： 
和
图象；
，根据图象得出结论是________________________________________________________________________。