题目内容
【题目】某同学查阅资料得知弹簧弹性势能的表达式为
（其中k是弹簧的劲度系数，x是形变量），他想通过下图所示的实验装置加以验证。有一轻质弹簧水平放置在气垫导轨上，左端固定，弹簧处于原长时另一端在O点处，右端紧靠滑块，但不连接。
(1)其探究步骤如下：
①按图1所示安装好实验装置；
②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d，其示数如图2所示，则d＝____mm；
③打开气源，将滑块放在导轨上，调节气垫导轨使之水平；
④滑块压缩弹簧至位置A（记下此时弹簧的压缩量x1）后由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间 t1＝8×10－3s，则滑块离开弹簧时的速度v1＝_____m/s（结果保留两位有效数字）；
⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小，v1取平均值；
⑥改变A点的位置，重复上面的实验，分别得到多组 x、v的值；
(2)如果弹性势能的表达式为，摩擦阻力不计，则物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是______________。
【答案】3.65 0.46 过原点的一条直线
【解析】
(1)②[1]．d＝3mm+0.05mm×13=3.65mm；
④[2]．滑块离开弹簧时的速度
(2)[3]．由能量关系
则
则物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是过原点的一条直线。
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