[题目]某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能Ep与弹簧伸长量之间的关系.实验步骤如下:(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d.如图乙所示测量值d= mm.(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧.将轻质遮光条水平固定在弹簧下端,在立柱上固定一指针.标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置.并测出此时弹簧长度x0.(3)测量出重锤质量m.用轻质细线在弹� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能Ep与弹簧伸长量之间的关系。实验步骤如下：

(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d。如图乙所示测量值d= ________mm。

(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端；在立柱上固定一指针，标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置，并测出此时弹簧长度x0。

(3)测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数k=_______。

(4)用手缓慢地将重锤向上托起，直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直)，迅速释放重锤使其无初速下落，光电门组记下遮光条经过的时间△t，则此时重锤下落的速度＝________，弹簧此时的弹性势能＝_____________(均用题目所给字母符号表示)。

(5)换上不同质量的重锤，重复步骤3、4，计算出相关结果，并验证弹性势能EP与弹簧伸长量△x之间的关系。

【答案】 2.50

【解析】(1) 由图所示游标卡尺可知，主尺示数为0.2cm，游标尺示数为10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，游标卡尺示数为0.2cm+0.050cm=0.250cm=2.50mm；

(2) 测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数;

(3)根据能量守恒定律得

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如图所示，两块完全相同的金属极正对着水平放置，板间的距离为d用喷雾器将油滴从小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦而带电，在电场中受静电力的作用．当质量为m微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比，油滴的重力不可忽略．

两板间不加电压时，可以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离s所用时间为t1；当两板间加电压U （上极板的电势高）时，可以观察到同一油滴改做竖直向上的匀速运动，通过距离s所用时间为t2．忽略空气浮力，重力加速度为g．

（1）判断上述油滴的电性，要求说明理由；

（2）求上述油滴所带的电荷量Q；

（3）用X射线照射极板空间可以改变油滴的带电量．再采用上述方法测量油滴的电荷量．如此重复操作，测量出油滴的电荷量Qi如下表所示．如果存在基本电荷，请根据现有数据求出基本电荷的电荷量e(保留到小数点后两位）．

实验次序	1	2	3	4	5
电荷Q i(1018)	0.95	1.10	1.41	1.57	2.02

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