Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究輕質(zhì)彈簧的相關(guān)特性。

(1)如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧上端固定于鐵架臺(tái)上，在彈簧下端依次增加鉤碼的個(gè)數(shù)，測量出彈簧相應(yīng)的長度（在彈性限度內(nèi)），部分?jǐn)?shù)據(jù)已填入表格中，由這些數(shù)據(jù)可得該彈簧的勁度系數(shù)k=_______N/m。（重力加速度g取10m/s2）

(2)如圖乙所示，將此輕質(zhì)彈簧一端固定在水平木板左端的擋板上，另一端緊靠（不粘連）一質(zhì)量為m、帶有擋光片的小滑塊，將彈簧壓縮到位置P后由靜止釋放。當(dāng)光電門到P點(diǎn)的距離x時(shí)（x大于彈簧壓縮量），測出小滑塊上的擋光片通過光電門的時(shí)間為，已知擋光片的寬度為d，則小滑塊到達(dá)光電門時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為Ek=____。只改變光電門的位置，測出多組數(shù)據(jù)（每次小滑塊都能通過光電門），并作出Ek-x圖像如圖丙所示。已知該圖線斜率的絕對值為k，縱軸截距為b，則可知小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_______，釋放小滑塊時(shí)彈簧的彈性勢能為________。（均用題給物理量字母表示）

Answer 1

【答案】25 b

【解析】

(1)[1]由表中數(shù)據(jù)可得，彈簧的勁度系數(shù)

(2)[2]擋光片通過光電門的時(shí)間為，擋光片的寬度為d，滑塊過光電門的速度

小滑塊到達(dá)光電門時(shí)的動(dòng)能

[3][4]從釋放滑塊到滑塊通過光電門，據(jù)能量守恒可得

Ek-x圖像斜率的絕對值為k，縱軸截距為b，則

，

解得：小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)

釋放小滑塊時(shí)彈簧的彈性勢能