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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

弹性势能++++++++++++（全部） 32

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t_C ，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t_D ．

（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E_p的表达式．

举一反三

如图所示，一质量为m的小车静止在光滑的水平面上，在它的横梁上用长为1m的细线悬挂着质量也为m的小球，开始时给小球一个水平冲量，使小球获得4m/s的水平速度向右运动．试求：（取g=10m/s²）

如图所示，一条光滑轨道由圆弧轨道和水平轨道组成，三个完全相同的滑块A、B、C质量均为m，滑块B、C原来静止，B右端拴接一轻弹簧．滑块A从距离水平轨道高h处无初速度释放，滑块A与滑块B相碰并粘接在一起（假设碰撞时间极短），然后继续运动到弹簧与滑块C 相互作用．已知重力加速度g，求：

如图为一装放射源氡的盒子，静止的氡核经过一次α衰变成钋Po，新核Po的速率约为2×10⁵m/s。衰变后的α粒子从小孔P进入正交的电磁场区域Ⅰ，且恰好可沿中心线匀速通过，磁感应强度B=0.1T。之后经过A孔进入电场加速区域Ⅱ，加速电压U=3×10⁶V。从区域Ⅱ射出的α粒子随后又进入半径为r= $\text{[math]}$ m的圆形匀强磁场区域Ⅲ，该区域磁感应强度B₀=0.4T、方向垂直纸面向里。圆形磁场右边有一竖直荧光屏与之相切，荧光屏的中心点M和圆形磁场的圆心O、电磁场区域Ⅰ的中线在同一条直线上，α粒子的比荷为 $\text{[math]}$ =5×10⁷C/kg。

如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑（）

如图所示，要定的倾斜光滑杆上金有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h，让圆环沿杆滑下，圆环滑到杆的底端时速度恰好为零，则在圆环下滑过程中（）

烟花从地面竖直向上发射，在最高点爆炸成质量不等的两块，质量比为 $\text{[math]}$ ，其中质量大的速度大小为v，重力加速度为g，不计空气阻力。则（　　）

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