题目内容

【题目】如图甲所示,利用气垫导轨来研究功能关系,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,导轨上有一滑块A紧靠弹簧,但不连接,滑块A上固定有挡光片,滑块连同挡光片的质量为m=0.5kg。

(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d=_______cm。

(2)将轻弹簧一端固定于气垫导轨左侧,为了调整导轨水平,可以在图甲上适当位置再增加一个光电门,打开气源,调节装置,然后水平轻推滑块,通过观察调整至通过两个光电门的时间__________即可。

(3)撤掉靠近弹簧一个光电门后,用力水平将滑块A向左推,压紧弹簧,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为,则可知弹簧对滑块所做的功为__________(用题中所给字母表示)

(4)也可以用该装置测量弹簧的劲度系数。用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x,释放滑块,记录滑块通过光电门的时间并计算出速度v.

(5)重复(4)中的操作,得到vx的关系图像如图丙所示,由图可知弹簧的劲度系数为_________

【答案】 1.0001.001 相等 50

【解析】(1).主尺读数为:10mm;游标尺分度为0.05mm,第0个刻度对齐,故游标尺读数为:0.05×0mm=0.00mm,故宽度为:d=10+0.00mm=10.00mm=1.000cm;

(2)观察调整至通过两个光电门的时间相等,即可认为块做匀速运动,此时导轨水平;

(3)滑块通过光电门的瞬时速度为:则此时弹簧对块所做的功等于块的动能:

(3)由能量转化和守恒可知,解得,由图像可知,解得

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