摘要:(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz.利用图(b)给出的数据可求出小车下滑的加速度a= .

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(1)已知打点计时器接的交流电源频率是f,用它记录一个匀变速直线运动小车的位移,打出的一条纸带和已选好的计数点0、1、2、3、4、5、6如图1所示(已知相邻两计数点中间有四个点未画出).某同学测量出1与2两点间的距离为S12,5与6两点间的距离为S56,由此可算出小车运动的加速度为a=
S56-S12
100
f2
S56-S12
100
f2


(2)图2为某次实验中用游标卡尺测量硬塑环外径(甲图)与内径(乙图)的图示,由图可知该硬塑环的外径为
6.580
6.580
cm,内径为
5.070
5.070
cm,平均厚度为
0.755
0.755
cm.
(3)气垫导轨是常用的一种实验仪器,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来验证动量守恒定律.已知I形挡光条的持续挡光宽度为L,实验装置如图3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tC,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tD
①实验中还应测量的物理量是
滑块C、D的质量mC、mD
滑块C、D的质量mC、mD

②根据上述测量的实验数据及已知量,验证动量守恒定律的表达式是
mC
tC
=
mD
tD
mC
tC
=
mD
tD

上式中算得的C、D两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的主要原因是
块与气轨间仍存在摩擦,气轨未完全水平
块与气轨间仍存在摩擦,气轨未完全水平

③利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出计算表达式
Ep=
1
2
mC(
L
tC
)
2
+
1
2
mD(
L
tD
)
2
Ep=
1
2
mC(
L
tC
)
2
+
1
2
mD(
L
tD
)
2
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