Question

14．某同學用如圖所示裝置探究彈簧彈性勢能與形變量的關系，彈簧的左端固定在氣墊導軌上，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，放手后滑塊向右運動，用x表示彈簧的壓縮量，t表示遮光片通過光電門的時間．
①實驗前需要調(diào)整氣墊導軌水平，其目的是避免滑塊重力勢能對實驗的影響（或保持重力勢能不變）．
②向右輕推滑塊，滑塊自由滑動通過右則光電門的時間小于通過左側(cè)光電門的時間，則應將氣墊導軌右（選填“左”或“右”）端適當墊高，使其水平．
③若彈簧的彈性勢能為E_p=kx²（k為比例系數(shù)），利用實驗數(shù)據(jù)以x為縱軸，要使所畫圖象為一直線，則應以t-1次冪為橫軸．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗原理可明確實驗中應注意的問題，并掌握如何調(diào)節(jié)氣墊導致使之水平；
由實驗原理結(jié)合彈性勢能表達式進行分析，得出對應的表達式，從而確定如何得出一次函數(shù)．

解答 解：①導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能為實驗造成影響；
②通過右側(cè)光電門的時間小于左側(cè)光電門的時間，說明通過右側(cè)光電門的速度大于通過左側(cè)光電門的速度；故說明滑塊受重力的阻礙作用；即右側(cè)偏低；應將右側(cè)墊高
 ③滑塊通過光電門的速度v=$\fracnscvqsj{t}$；
由能量守恒定律可知：
E_P=$\frac{1}{2}$mv²
即有：
kx²=m$\frac{ybr7xll^{2}}{{t}^{2}}$
x=$\sqrt{\frac{m}{k}}d×\frac{1}{t}$；
故為了得到直線，應以t^-1為橫軸作圖；
故答案為：①避免滑塊重力勢能對實驗的影響（或保持重力勢能不變）；②右；③-1．

點評 本題考查測量彈簧勢能的方法，屬于未曾做過的實驗；但只要認真分析實驗原理，明確實驗的方法，再結(jié)合所做的實驗即可得出正確結(jié)論；重點要體會實驗數(shù)據(jù)處理的方法．