Question

14．某同學(xué)用如圖所示裝置探究彈簧彈性勢(shì)能與形變量的關(guān)系，彈簧的左端固定在氣墊導(dǎo)軌上，遮光片的寬度為d，滑塊和遮光板的質(zhì)量為m．用滑塊壓縮彈簧，放手后滑塊向右運(yùn)動(dòng)，用x表示彈簧的壓縮量，t表示遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間．
①實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，其目的是避免滑塊重力勢(shì)能對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響（或保持重力勢(shì)能不變）．
②向右輕推滑塊，滑塊自由滑動(dòng)通過(guò)右則光電門(mén)的時(shí)間小于通過(guò)左側(cè)光電門(mén)的時(shí)間，則應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌右（選填“左”或“右”）端適當(dāng)墊高，使其水平．
③若彈簧的彈性勢(shì)能為E_p=kx²（k為比例系數(shù)），利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以x為縱軸，要使所畫(huà)圖象為一直線，則應(yīng)以t-1次冪為橫軸．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可明確實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題，并掌握如何調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)致使之水平；
由實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合彈性勢(shì)能表達(dá)式進(jìn)行分析，得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，從而確定如何得出一次函數(shù)．

解答 解：①導(dǎo)軌要求水平是為了防止滑塊由于重力作用而具有的重力勢(shì)能為實(shí)驗(yàn)造成影響；
②通過(guò)右側(cè)光電門(mén)的時(shí)間小于左側(cè)光電門(mén)的時(shí)間，說(shuō)明通過(guò)右側(cè)光電門(mén)的速度大于通過(guò)左側(cè)光電門(mén)的速度；故說(shuō)明滑塊受重力的阻礙作用；即右側(cè)偏低；應(yīng)將右側(cè)墊高
 ③滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度v=$\fracjryhlsb{t}$；
由能量守恒定律可知：
E_P=$\frac{1}{2}$mv²
即有：
kx²=m$\frac{ityhluw^{2}}{{t}^{2}}$
x=$\sqrt{\frac{m}{k}}d×\frac{1}{t}$；
故為了得到直線，應(yīng)以t^-1為橫軸作圖；
故答案為：①避免滑塊重力勢(shì)能對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響（或保持重力勢(shì)能不變）；②右；③-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量彈簧勢(shì)能的方法，屬于未曾做過(guò)的實(shí)驗(yàn)；但只要認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)的方法，再結(jié)合所做的實(shí)驗(yàn)即可得出正確結(jié)論；重點(diǎn)要體會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法．