Question

【題目】某同學(xué)利用如圖甲裝置探究彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度d。如圖乙所示測(cè)量值d= ________mm。

(2)按圖甲豎直懸掛好輕質(zhì)彈簧，將輕質(zhì)遮光條水平固定在彈簧下端；在立柱上固定一指針，標(biāo)示出彈簧不掛重錘時(shí)遮光條下邊緣的位置，并測(cè)出此時(shí)彈簧長(zhǎng)度x0。

(3)測(cè)量出重錘質(zhì)量m，用輕質(zhì)細(xì)線在彈簧下方掛上重錘，測(cè)量出平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度x1，并按甲圖所示將光電門組的中心線調(diào)至與遮光條下邊緣同一高度，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g，則此彈簧的勁度系數(shù)k=_______。

(4)用手緩慢地將重錘向上托起，直至遮光條恰好回到彈簧原長(zhǎng)標(biāo)記指針的等高處(保持細(xì)線豎直)，迅速釋放重錘使其無初速下落，光電門組記下遮光條經(jīng)過的時(shí)間△t，則此時(shí)重錘下落的速度＝________，彈簧此時(shí)的彈性勢(shì)能＝_____________(均用題目所給字母符號(hào)表示)。

(5)換上不同質(zhì)量的重錘，重復(fù)步驟3、4，計(jì)算出相關(guān)結(jié)果，并驗(yàn)證彈性勢(shì)能EP與彈簧伸長(zhǎng)量△x之間的關(guān)系。

Answer 1

【答案】 2.50

【解析】(1) 由圖所示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為0.2cm，游標(biāo)尺示數(shù)為10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為0.2cm+0.050cm=0.250cm=2.50mm；

(2) 測(cè)量出重錘質(zhì)量m，用輕質(zhì)細(xì)線在彈簧下方掛上重錘，測(cè)量出平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度x1，并按圖所示將光電門的中心線調(diào)至與遮光條下邊緣同一高度，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g，則此彈簧的勁度系數(shù);

(3)根據(jù)能量守恒定律得