某同学在科普读物上看到：“劲度系数为k的*簧从伸长量为x到恢复原长过程中，*力做的功w=kx2”．他设计了如下...

问题详情：

某同学在科普读物上看到：“劲度系数为k的*簧从伸长量为x到恢复原长过程中，*力做的功w=kx2”．他设计了如下的实验来验*这个结论．

A．将一轻质*簧的下端固定在地面上，在*簧附近竖直地固定一刻度尺，当*簧在竖直方向静止不动时其上端在刻度尺上对应的示数为x1，如图*所示．

B．用*簧测力计拉着*簧上端竖直向上缓慢移动，当*簧测力计的示数为F时，*簧上端在刻度尺上对应的示数为x2，如图乙所示．则此*簧的劲度系数k=　  　．．

C．把实验桌放到*簧附近，将一端带有定滑轮、两端装有光电门的长木板放在桌面上，使滑轮正好在*簧的正上方，用垫块垫起长木板不带滑轮的一端，如图*所示（未放小车时）．

D．用天平测得小车（带有遮光条）的质量为M，用游标卡尺测遮光条宽度d．

E．打开光电门的开关，让小车从光电门的上方以一定的初速度沿木板向下运动（未连*簧），测得小车通过光电门B和A时遮光时间分别为△t1、△t2，改变垫块的位置，重复调节，直到△t1=△t2时保持木板和垫块的位置不变．

F．用细线通过滑轮将*簧和小车相连，将小车拉到光电门B的上方某处，此时*簧上端在刻度尺上对应的示数为x3，已知（x3﹣x1）小于光电门A、B之间的距离，如图*所示．由静止释放小车，测得小车先后通过两光电门的时间分别为△t1′、△t2′．则在实验误差允许的范围内，若k（x3﹣x1）2=　        　（用实验中测量的符号表示）就验*了W=kx2的结论．

【回答】

解：根据胡克定律得*簧的劲度系数为：；

根据动能定理，*簧*力做功等于小车动能的增加量．

因重力做功与摩擦力做功之和为零，

那么当小车开始的动能为零，到达A时动能的增加量等于*力做功．

小车通过光电门A时，平均速度代替瞬时速度，vA=，经过B点的速度为

由动能定理得：W=k（x3﹣x1）2=；

故*为：；

知识点：动能和动能定律

题型：实验,探究题