题目内容

7．气垫导轨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，滑块在导轨上运动时可不计摩擦，现用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，有以下实验步骤：
A．松开手的同时，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挡板时计时器结束计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2；
B．在A、B间水平放入一个轻弹簧（长度忽略不计），用手压住A、B使弹簧压缩，放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置；
C．给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平；
D．读出初始时滑块A档板C的距离L1和滑块B到挡板D的距离L2；
E．用天平分别测出滑块AB的质量mA、mB．
（1）将实验步骤补充完整．
（2）实验步骤补充完整后，正确的顺序是ECBDA．
（3）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是${m}_{A}\frac{{L}_{1}}{t{\;}_{1}}={m}_{B}\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$．

分析 根据实验的原理确定测量的物理量，以及测量的步骤，根据原理列出动量守恒定律的表达式．

解答 解：（1）根据实验原理可知，本实验中需要测量两物体的质量；故E应为用天平分别测出滑块AB的质量mA、mB；
（2）正确的实验步骤应先安装调节仪器，然后再进行实验，故应为CBDEA；
（3）滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，根据A、B运行的距离和时间可以求出分开时的速度，根据动量守恒定律得，mAvA=mBvB，又${v}_{A}=\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}，{v}_{B}=\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$，则${m}_{A}\frac{{L}_{1}}{t{\;}_{1}}={m}_{B}\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$．知还需要测量A、B的质量mA、mB，所需的器材是天平．
故答案为：（1）用天平分别测出滑块AB的质量mA、mB；
（2）ECBDA；（3）${m}_{A}\frac{{L}_{1}}{t{\;}_{1}}={m}_{B}\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$

点评 解决本题的关键知道验证动量守恒定律的实验原理，知道A、B组成的系统动量守恒．正确应用动量守恒定律的变形式进行验证．

练习册系列答案
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A．108m/s2B．1010m/s2C．1012m/s2D．1014m/s2
2．利用打点计时器做验证机械能守恒的实验，步骤编排如下，其中有些是必要的，有些是不必要的，根据实验，①请选出不必要的步骤．②按正确的操作顺序把必要的步骤前面的字母填写出来．
A．用天平称出重锤的质量．
B．把纸带固定到重锤上，并把纸带穿过打点计时器，然后提升到一定高度．
C．拆掉导线，整理仪器．
D．断开电源，调换纸带，重做两次
E．用秒表测出重锤下落的时间．
F．用三条纸带中选出合适的一条，用直尺测出记数点与起点的距离，记录数据，并计算出结果，得出结论．
G．把打点计时器接到低压交流电源上，
H．接通电源，释放纸带．
I．把打点计时器固定在桌边的铁架台上．
①AE②IGBHDFC．
15．用如图所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻，蓄电池的内阻非常小，为防止调节滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0，除蓄电池、开关、导线外，可供选择使用的实验器材还有：
（A）电流表（量程0.6A）
（B）电流表（量程3A）
（C）电压表（量程3V）
（E）定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）
（F）定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W）
（G）滑动变阻器（阻值范围0-10Ω，额定电流2A）
（H）滑动变阻器（阻值范围0-200Ω，额定电流1A）
在实验中电流表应选用A，电压表应选用C，定值电阻应选用E，滑动变阻器应选用G（请填写选项前的字母）
2．如图所示，一对平行光滑的金属轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆垂直且静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道平面方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移S间的关系为F=F0+kS，其中F0=6N，k=1N/m，当导体杆运动速度v=8m/s时，拉力达到最大并保持不变，此后杆做匀速运动，当位移S=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行一段距离后停下，求：
（1）拉力的最大值Fm；
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（1）判断a、b哪一端是电源的正极？
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