用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在...

用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，然后由静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x。

（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是v=___________。

（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________。（填字母序号）

A．弹簧原长 B．当地重力加速度 C．滑块（含遮光片）的质量

（3）若气垫导轨左端比右端略高，弹性势能的测量值与真实值比较将_______（填字母序号）

A．偏大 B．偏小 C．相等

（1）；（2）C；（3）A 【解析】明确实验原理，知道测量弹性势能的方法是利用了功能关系，将弹性势能转化为了滑块的动能；根据速度公式可求得弹出后的速度；再根据实验原理明确应测量的数据；同时根据弹性势能的决定因素分析导轨高度变化后速度变化，从而即可求解。（1）滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开时的速度；则有：；（2）弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故选C。（3）若气垫导轨左端比右端略高，导致通过两光电门的时间将减小，那么测得速度偏大，因此弹性势能的测量值也偏大；故选A.

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考点分析：

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某课外小组利用图甲装置探究物体的加速度与所受合力之间的关系，请完善如下主要实验步骤．

①用游标卡尺测量遮光条的宽度d=___________cm；

②安装好光电门，从图中读出两光电门之间的距离s=___________cm：

③接通气源，调节气垫导轨，根据滑块通过两光电门的时间___________(选填“相等”或“不相等”)可判断出导轨已调成水平；

④安装好其它器材，并调整定滑轮，使细线水平；

⑤让滑块从光电门1的左侧由静止释放，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门1和2的时间分别为△t1和Δt2，计算出滑块的加速度a1=___________(用d、s、△t1和△t2表示)，并记录对应的拉力传感器的读数F1；

⑥改变重物质量，多次重复步骤⑤，分别计算出加速度a2、a3、a4……，并记录对应的F2、F3、F4……；

⑦在a-F坐标系中描点，得到一条通过坐标原点的倾斜直线，由此得出___________．

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如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以验证“牛顿第二定律”，两个相同的小车放在光滑水平桌面上，右端各系一条细绳，跨过定滑轮各挂一个小盘增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力，增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系一条细线用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上，使小车静止(如图乙)，抬起黑板擦两车同时运动，在两车尚未碰到滑轮前，迅速按下黑板擦，两车立刻停止，测出两车位移的大小。

（1）该实验中，盘和盘中砝码的总质量应___小车的总质量(填“远大于”、“远小于”、“等于”)；

（2）图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的实验记录，已测得小车1的总质量M1=100g，小车2的总质量M2=200g，由图可读出小车1的位移x1=5.00m小车2的位移x2=___cm，可以算出=___(结果保留三位有效数字)；在实验误差允许的范围内，___(填“大于”、“小于”、“等于”)。

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为了探究加速度与合外力的关系，甲、乙、丙、丁四个实验小组分别采用图甲、图乙、图丙、图丁所示的实验装置，小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的小滑轮，四个图中的M均相等)，钩码总质量用m表示。丁组同学先按图丁将木板有定滑轮的一端垫起，调整木板倾角，使小车恰好带着钩码和纸带一起沿木板向下匀速运动，再保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，然后接通电源释放小车，使之由静止开始加速运动并在纸带上打点，如图戊所示。重力加速度g已知，试回答下列问题：