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题文
气垫导轨是一种常用的实验仪器,它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出,在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫,使滑块悬浮在导轨上.由于气垫的摩擦力极小,滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动.我们可以用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置,以及带有I形挡光条的滑块C、D来测出被压缩弹簧的弹性势能的大小.已知I形挡光条的持续挡光宽度为L,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:
a.调节气垫导轨底座螺母,观察导轨上的气泡仪,使导轨成水平状态;
b.在滑块C、D间放入一个轻质弹簧,用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体,静置于导轨中部;
c.将光电门尽量靠近滑块C、D两端;
d.烧断捆绑的橡皮筋,使滑块C、D在弹簧作用下分离,分别通过光电门A、B;
e.由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时I形挡光条持续挡光的时间tC,以及滑块D第一次通过光电门B时I形挡光条持续挡光的时间tD
(1)实验中还应测量的物理量是______;
(2)利用上述实验数据写出计算被压缩弹簧的弹性势能Ep的表达式______.
题型:问答题难度:中档来源:不详
答案
(1)滑块C、D来测出被压缩弹簧的弹性势能的大小,所以要用天平分别测出滑块C、D的质量mC、mD
(2)根据能量守恒,弹簧的弹性势能转化为两滑块匀速运动时的动能
即Ep=
1
2
mCVC2+
1
2
mDvD2
再由v=
x
t
得:vC=
L
tA
vD=
L
tB

所以弹性势能为
Ep=
1
2
mC(
L
tA
)2+
1
2
mD(
L
tB
)2

故答案为:滑块C、D的质量mC、mDEp=
1
2
mC(
L
tA
)2+
1
2
mD(
L
tB
)2
据魔方格专家权威分析,试题“气垫导轨是一种常用的实验仪器,它是利用气泵将压缩空气通过导轨..”主要考查你对  弹性势能  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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弹性势能
考点名称:弹性势能
  • 弹性势能:

    1、定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量
    2、弹簧的弹性势能:(x为形变量)。形变越大,弹性势能越大;形变消失,弹性势能为零。
  • 重力势能与弹性势能:



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