13.如圖所示,在水平氣墊導軌的左端固定一個彈簧,軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接,已知滑塊的質(zhì)量為m
 
(1)用游標卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度,讀數(shù)如圖乙所示,則寬度d=5.10mm
(2)為探究動能定理,某同學打開氣源,用力將滑塊壓緊到P點,測出此時彈簧的壓縮量為x,然后釋放滑塊.已知彈簧勁度系數(shù)為k,彈力大小F=kx.在彈簧推開滑塊的過程中,彈簧對滑塊做功為$\frac{1}{2}k{x}^{2}$(用題中所給的字母x、k表示)
(3)若測出滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為△t,要驗證動能定理,只需驗證表達式$m{(\fracwun7trz{△t})}^{2}=k{x}^{2}$成立(用題中所給的字母m、x、k、△t、d表示)

分析 (1)先讀主尺,在讀游標尺,游標尺不能估讀,那個對齊就讀那個.
(2、3)先求出平均彈力,再根據(jù)恒力做功公式求解彈力做功;
(3)由滑塊A上的擋光片通過光電門的時間可得此時滑塊的平均速度,由于滑塊此階段做勻速運動,故瞬時速度等于平均速度,由能量轉(zhuǎn)化和守恒可得出表達式.

解答 解:(1)主尺讀數(shù)為:5mm;游標尺分度為0.05mm,第2個刻度對齊,故游標尺讀數(shù)為:0.05×2mm=0.10mm,故寬度為:d=5+0.10=5.10mm.
(2)彈力的平均大小$\overline{F}=\frac{1}{2}kx$,則彈簧對滑塊做功W=$\overline{F}x=\frac{1}{2}k{x}^{2}$,
(3)滑塊通過光電門已經(jīng)是勻速運動了,其平均速度為:$\overline{v}=\frackdqdljq{△t}$,瞬時速度等于平均速度,故瞬時速度為:$v=\fracp19hvsv{△t}$,此時滑塊動能全部由彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化而來,要驗證動能定理,只需驗證表達式$\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}k{x}^{2}$成立,即$m(\fracp19mfyl{△t})^{2}=k{x}^{2}$成立即可.
故答案為:(1)5.10;(2)$\frac{1}{2}k{x}^{2}$;(3)$m{(\fracdir2yld{△t})}^{2}=k{x}^{2}$

點評 本題考查探究動能定理,要注意通過分析題意明確實驗原理,再利用所學過的物理規(guī)律分析求解即可,注意游標卡尺的讀數(shù)方法.

練習冊系列答案
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A.q1=2q2
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C.電場力對該檢驗電荷先做負功后做正功
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A.重物下落的實際距離大于測量值
B.重物下落的實際距離小于測量值
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D.重物的實際末速度v小于gt
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