Question

气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B，来测定弹簧的弹性势能，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：

a．用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B；

b．调整气垫导轨，使导轨处于水平状态；

c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡锁锁定，静止放置在气垫导轨上；

d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁；

e．按下电钮放开卡锁，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂。

（1）实验中还应测量的物理量是__________________________。

（2）利用上述测量的实验数据，测出被压缩弹簧的弹性势能的表达式是______________________，该实验产生误差的可能原因是_________________。（写出一条即可）

Answer

B的右端至D板的距离L2 一是测量本身就存在误差，如测量质量、时间、距离等存在误差；二是空气阻力或者是导轨不是水平的等原因

【解析】（1）根据A的左端至C板的距离L1和时间t1可求解滑块A的速度；同理若能知道B的右端至D板的距离L2可求解滑块B的速度；要求的弹性势能等于两物块的动能之和，其表达式：，则实验中还应测量的物理量是B的右端至D板的距离L2；

（2）压缩弹簧的弹性势能的表达式是

该实验产生误差的可能原因是：一是测量本身就存在误差，如测量质量、时间、距离等存在误差；二是空气阻力或者是导轨不是水平的等原因；