题目内容

【题目】用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能,将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧B、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离x,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A、O之间的距离x.

(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是____________.

(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量____________.

A.弹簧原长

B.当地重力加速度

C.滑块(含遮光片)的质量

(3)增大A、O之间的距离x,计时器显示时间t将______.

A.增大 B.减小 C.不变

【答案】(1)(2)C (3)B

【解析】试题分析:(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动,故可以用BC段的平均速度表示离开时的速度;则有:;

(2)弹簧的弹性势能等于物体增加的动能,故应求解物体的动能,根据动能表达式可知,应测量滑块的质量;故选C.

(3)增大AO间的距离时,滑块被弹出后的速度将增大,故通过两光电门的时间将减小;

练习册系列答案
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【题目】图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用表示。在小车质量未知的情况下,某同学涉及了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列_________的点。

②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

③接通打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距s1,s2,…求出不同m相对应的加速度a

⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做关系图线,若加速度与小车和砝码的总质量成正比,则与m处应成______关系(填“线性”或“非线性”)

(2)完成下列填空:

①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和_________小车质量(填“<”“=”“<<”或“>>”)

②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3,a可用s1、s3和表示a=______。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3情况,由图可读出s1=______mm,s3=_______mm,由此可得加速度的大小a=______m/s2.

③图3为所得实验图线的示意图,设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为_______,小车的质量为_______.

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