Question

9．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点右侧的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s，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v=$\frac{s}{t}$．
（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量C．
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B．
A．增大  B．减小  C．不变．

Answer 1

分析 明确实验原理，知道测量弹性势能的方法是利用了功能关系，将弹性势能转化为了滑块的动能；根据速度公式可求得弹出后的速度；再根据实验原理明确应测量的数据；同时根据弹性势能的决定因素分析AO变化后速度变化．

解答 解：（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：
v=$\frac{s}{t}$；
（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；
故答案为：（1）$\frac{s}{t}$；（2）C；（3）B．

点评 本题利用机械能守恒来探究弹簧的弹性势能的大小，要注意明确实验原理，知道如何测量滑块的速度，并掌握物体运动过程以及光电门的使用方法．