Question

【题目】在探究弹簧的弹性势能实验中，设计了如图实验装置。弹簧的左端固定，小滑块压缩弹 簧后处在O点位置，光电门放置在O点与桌子右边缘的中间位置，弹簧的形变量小于O点到光 电门的距离。滑块释放后，向右运动，从水平桌面的边缘水平抛出，最终落在水平地面上。测 得：桌面高度为y，小滑块（含遮光板）质量为m．遮光板宽度为d，遮光板通过光电门的时间为△t，小滑块离开桌面后的水平位移是x．(重力加速度为g)

(1)小滑块离开桌面时的速度为________________ ；

(2)释放时，弹簧的弹性势能表达式Ep=____________。（均用题中所给的物理量表示）

Answer 1

【答案】 ； ；

【解析】（1）由平抛运动规律有， ，解得： ，（2）由题知，小滑块通过光电门时，弹簧的弹性势能已全部转化为动能，则小滑块通过光电门的速度为，动能为，因光电门放置在O点与桌子右边缘的中间位置，故从O到光电门摩擦力做的负功等于从光电门到抛出点摩擦力做的负功，则由动能定理，从O到光电门有： ，从光电门到抛出点有： ，联立解得： .