题目内容
【题目】为了解决在完全失重的“天宫二号”实验舱中测量物体质量的问题某同学设计了如图所示的实验。
（1）将轻弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端用水平力压弹簧，静止时弹簧的压缩量为
，水平力的大小为
，则轻弹簧的劲度系数
＝________，此时弹簧的弹性势能为
。
（2）现用物块压缩轻弹簧，压缩量为后由静止释放物块，物块离开弹簧后，物块上宽度为
的速光条经过光电门的时间为
，则物块通过光电门时的速度大小为________，物块的质量为________。
【答案】
, 
【解析】
（1）[1]．根据胡克定律
＝
，再由静止时弹簧的压缩量为
，水平力的大小为，
则轻弹簧的劲度系数
；
（2）[2][3]．由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，则物块通过光电门时的速度大小
；
根据能量守恒定律，弹簧减小的弹性势能转化为物块的动能，即有：
。
综合上式，则物块的质量为
；
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