Question

19．某同學(xué)用如圖所示的裝置測量彈簧具有彈性勢能，彈射器與光電門均固定于光滑水平面上，用小球壓縮彈簧，然后釋放小球，彈簧將靜止小球彈射出去，小球通過光電門，光電門可記錄小球通過的時間為t，彈射器內(nèi)壁光滑，不計(jì)空氣阻力．
（1）要測量彈簧具有的彈性勢能，還需要測量的物理量（及物理量的符號）有小球的質(zhì)量m和小球的直徑d．
（2）用測量的物理量表示出彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為$\frac{mxcz1ace^{2}}{2{t}^{2}}$；
（3）小球的直徑大小對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無（選填“有”或“無”）影響，光電門離彈射器距離的遠(yuǎn)近對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無（選填“有”或“無”）影響．

Answer 1

分析 明確實(shí)驗(yàn)原理，知道整個裝置放在光滑水平面上；通過機(jī)械能守恒定律進(jìn)行分析可明確對應(yīng)的儀器，并明根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解彈性勢能．

解答 解：（1）由題意可知，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，則由E_P=$\frac{1}{2}$mv²即可求得彈性勢能；故應(yīng)測量小球的質(zhì)量m以及通過光電門的速度v，為了測量小球的速度，應(yīng)測量小球的直徑d；
（2）由（1）可知，E_P=$\frac{1}{2}$mv²
即E_P=$\frac{1}{2}m$（$\fraciyxwrgz{t}$）²=$\frac{mbewbpsl^{2}}{2{t}^{2}}$
（3）因彈射后，小球不受摩擦力，故做勻速直線運(yùn)動，因此球的直徑及光電門離射器距離的遠(yuǎn)近對結(jié)果沒有影響；
故答案為：（1）小球的質(zhì)量m和小球的直徑d；（2）$\frac{mfvtl3c6^{2}}{2{t}^{2}}$；（3）無；無．

點(diǎn)評 本題考查彈性勢能的實(shí)驗(yàn)，要注意通過題意明確實(shí)驗(yàn)原理，能根據(jù)機(jī)械能守恒定律分析對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及誤差情況．