Question

【题目】如图甲所示，利用气垫导轨来研究功能关系，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，导轨上有一滑块A紧靠弹簧，但不连接，滑块A上固定有挡光片，滑块连同挡光片的质量为m=0.5kg。

（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=_______cm。

（2）将轻弹簧一端固定于气垫导轨左侧，为了调整导轨水平，可以在图甲上适当位置再增加一个光电门，打开气源，调节装置，然后水平轻推滑块，通过观察调整至通过两个光电门的时间____即可。

（3）撤掉靠近弹簧一个光电门后，用力水平将滑块A向左推，压紧弹簧，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为，则可知弹簧对滑块所做的功为___________(用题中所给字母表示)

（4）也可以用该装置测量弹簧的劲度系数。用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x，释放滑块，记录滑块通过光电门的时间并计算出速度v.

（5）重复（4）中的操作，得到v与x的关系图像如图丙所示，由图可知弹簧的劲度系数为______。

Answer 1

【答案】 1.000或1.001 相等 50

【解析】（1）宽度d=1cm+0.05mm×0=1.000cm；

（2）观察调整至通过两个光电门的时间相等，即可认为滑块做匀速运动，此时导轨水平。

（3）滑块经过光电门时的速度为，则此时弹簧对滑块所做的功等于滑块的动能： ；

（4）由能量关系可知解得；由图像可知，解得k=50N/m