◎ 题目

气垫导轨是一种常用的实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上．由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动．我们可以用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有I形挡光条的滑块C、D来测出被压缩弹簧的弹性势能的大小．已知I形挡光条的持续挡光宽度为L，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下： a．调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态； b．在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体，静置于导轨中部； c．将光电门尽量靠近滑块C、D两端； d．烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B； e．由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时I形挡光条持续挡光的时间tC，以及滑块D第一次通过光电门B时I形挡光条持续挡光的时间tD． （1）实验中还应测量的物理量是______； （2）利用上述实验数据写出计算被压缩弹簧的弹性势能Ep的表达式______．

◎ 答案

（1）滑块C、D来测出被压缩弹簧的弹性势能的大小，所以要用天平分别测出滑块C、D的质量mC、mD； （2）根据能量守恒，弹簧的弹性势能转化为两滑块匀速运动时的动能 即Ep= 1 2 mCVC2+ 1 2 mDvD2， 再由v= x t 得：vC= L tA ；vD= L tB 所以弹性势能为 Ep= 1 2 mC( L tA )2+ 1 2 mD( L tB )2 故答案为：滑块C、D的质量mC、mD；Ep= 1 2 mC( L tA )2+ 1 2 mD( L tB )2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“气垫导轨是一种常用的实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上．由于气垫的摩擦力极小，滑块在…”主要考查了你对  【弹性势能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。