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气垫导轨是一种力学实验设备.它通过导轨表面上小孔喷出的压缩空气,在导轨表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”将滑块浮起,使滑块能在导轨上作近似于无摩擦的运动.如图所示,计时器与光电门连结,能够记录安装在滑块上的遮光板通过光电门时的遮光时间.已知遮光板的宽度为Δx,现在利用这套设备验证完全非弹性碰撞情形下的动量守恒定律.
一位同学的实验操作过程如下:
①接通气源,将气垫导轨调成滑块在导轨上作匀速运动的状态.
②将两个光电门a、b固定在导轨上,并隔开一段距离.将侧面安有橡皮泥的滑块2静止在两光电门a、b之间,滑块1放在光电门a的外侧,轻轻将滑块1推向滑块2,记下安装在滑块1上的遮光板通过光电门a时的遮光时间Δt1.
③两滑块相碰后,粘连在一起运动,记下遮光扳通过光电门b的时间Δt2.
④请按上述步骤重复数次,即可验证动置守恒定律.
请回答下列关于该实验的问题.
(1)步骤①中调整滑块在导轨上作匀速运动的状态(填是、否)________必要理由:________.
(2)利用这次实验所记录下的物理量能否验证了动量守恒定律.若能,请用所测量表示该定律;若不能,请说明还需要测量哪些量,并用所测量表示该定律.
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度V;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度V,如下表所示:
| 弹簧劲度系数 | k | 2k | 3k | 4k | 5k | 6k |
| V (m/s) | 0.71 | 1.00 | 1.22 | 1.41 | 1.58 | 1.73 |
| V2 (m2/s2) | 0.50 | 1.00 | 1.49 | 1.99 | 2.49 | 2.99 |
| V3 (m3/s3) | 0.36 | 1.00 | 1.82 | 2.80 | 3.94 | 5.18 |
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式V=
(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度V的关系是
Ⅱ.现已离不开电视、手机等电子产品,但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水,这些废水是否达标也引起了人们的关注.某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率,以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω?m).图甲为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,容器内部长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm.他将水样注满容器后,进行以下操作:
(1)他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图乙中所示,则所测水样的电阻约为
(2)他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻:
A.电流表(量程5mA,电阻RA=800Ω)
B.电压表(量程15V,电阻RV约为10.0kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D.电源(12V,内阻约10Ω)
E.开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接.
(3)正确连接电路后,这位同学闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量得出一系列数据如下表所示,请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线.
| U/V | 2.0 | 3.8 | 6.8 | 8.0 | 10.2 | 11.6 |
| I/mA | 0.73 | 1.36 | 2.20 | 2.89 | 3.66 | 4.15 |
(09年山西实验中学月考)(8分)气垫导轨是一种力学实验设备。它通过导轨表面上小孔喷出的压缩空气,在导轨表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”将滑块浮起,使滑块能在导轨上作近似于无摩擦的运动。如图所示,计时器与光电门连结,能够记录安装在滑块上的遮光板通过光电门时的遮光时间。已知遮光板的宽度为
,现在利用这套设备验证完全非弹性碰撞情形下的动量守恒定律。
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一位同学的实验操作过程如下:
①接通气源,将气垫导轨调成滑块在导轨上作匀速运动的状态。
②将两个光电门a、b固定在导轨上,并隔开一段距离。将侧面安有橡皮泥的滑块2静止在两光电门a、b之间,滑块1放在光电门a的外侧,轻轻将滑块1推向滑块2,记下安装在滑块1上的遮光板通过光电门a时的遮光时间△t1。
③两滑块相碰后,粘连在一起运动,记下遮光扳通过光电门 b的时间△t2。
④请按上述步骤重复数次,即可验证动置守恒定律。
请回答下列关于该实验的问题。
(1)步骤①中调整滑块在导轨上作匀速运动的状态(填是、否) 必要理由: 。
(2)利用这次实验所记录下的物理量能否验证了动量守恒定律。若能,请用所测量表示该定律;若不能,请说明还需要测量哪些量,并用所测量表示该定律。
查看习题详情和答案>>(1)如图1所示,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为速度传感器,它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上,整个装置置于高度可调节的斜面上,设斜面高度为h.启动气源,滑块4自导轨顶端由静止释放,将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记人表中.(g取9.8m/s2)
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 斜面高度h(cm) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 传感器示数v(m/s) | 1.40 | 1.98 | 2.42 | 2.80 | 2.90 | 3.43 |
| v2(m2/s2) | 1.96 | 3.92 | 5.86 | 7.84 | 8.41 | 11.76 |
A、毫米刻度尺 B、天平 C.秒表 D.打点计时器 E弹簧测力计
②选择适当的物理量在如图2中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系图象;(需标出横纵坐标所代表的物理量)
③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒.若守恒,说明机械能守恒的依据,若不守恒,说明机械能不守恒的原因.你的结论是
(2)测一个待测电阻Rx(约200Ω)的阻值,除待测电阻外,实验室提供了如下器材:
电源E:电动势3V,内阻不计;
电流表A1 量程0~10mA、内阻r1约为50Ω;
电流表A2:量程0~50μA、内阻r2=1000Ω;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω、额定电流2A;
电阻箱R2:阻值范围0~9999Ω
①由于没有提供电压表,为了测定待测电阻上的电压,应选电流表
②对于下列测量Rx的四种电路图(如图3),为了测量准确且方便应选图
③实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω,再调节滑动变阻器R1,两表的示数如图4所示,可测得待测电阻Rx的测量值是