题目内容
【题目】气垫导轨是研究与运动有关的实验装置,也可以用来研究功能关系.如图甲所示,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接,滑块的质量为m.
(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d=cm;
(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小;某同学打开气源,调节装置,使滑块可以静止悬浮在导轨上,然后用力将滑块A压紧到P点,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为△t,则弹簧对滑块所做的功为 . (用题中所给字母表示)
(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数;关闭气源,仍将滑块A由P点释放,当光电门到P点的距离为x时,测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t,移动光电门,测出多组数据(滑块都能通过光电门),并绘出 图象.如图丙所示,已知该图线斜率的绝对值为k,则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为 .
【答案】
(1)0.960
(2)
(3)
【解析】解:(1)主尺读数为:9mm;游标尺分度为0.05mm,第12个刻度对齐,故游标尺读数为:0.05×12mm=0.60mm,故宽度为:d=9+0.60=9.60mm=0.960cm.(2)滑块通过光电门已经是匀速运动了,其平均速度为: ,瞬时速度等于平均速度,故瞬时速度为: ,此时滑块动能全部由弹簧弹性势能转化而来,故弹簧做功为: ;(3)每次都有P释放,则每次弹簧弹性势能都相同,由能量转化和守恒可得:
①
解得:
②
由于 ,故 ,带入可得:
动摩擦因数为:
所以答案是:(1)0.960;(2) ;(3)
【考点精析】认真审题,首先需要了解功能关系(当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒;重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2;合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W 合 =E k2 -E k1 (动能定理);除了重力(或弹簧弹力)之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F =E 2 -E 1).
【题目】如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3V 0.9W”的字样(传感器可看做一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10Ω 1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V.则
①传感器的电阻为Ω,额定电流为A.
②为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是V.
③如果传感器的电阻变化超过标准值1Ω,则该传感器就失去作用.实际检测时,将一个恒压电源加在图中a、b之间.闭合开关S , 通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压.检测记录如下:
电压表示数U/V | 电流表示数I/A | |
第一次 | 1.48 | 0.16 |
第二次 | 0.91 | 0.22 |
若不计检测电路对传感器电阻的影响,通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?(填“可以”或“不可以”)此时a、b所加的电压是V.