[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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【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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