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气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,轻弹簧的一端与滑块相接,另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图15),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下:

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

 (1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图16所示,读得d=________m;

(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,可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是________。

图15

图16

解析:根据游标卡尺读数规则,d=16 mm+0.2 mm=16.2 mm=1.62×102m。由速度定义式得vd/t。弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,即Wk。而kv2,所以Wv2成正比。

答案:(1)1.62×102 (2)d/t (3)Wv2成正比

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ.气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计.为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间.实验步骤如下:精英家教网
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
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示,读得d=
 
m;
(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:精英家教网
(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
 
Ω.
(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
(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为
 
Ω?m.据此可知,所测水样在电阻率这一指标上
 
(选填“达标”或“不达标”).

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科目:高中物理 来源:2010年湖南省高考适应性测试(理综)物理部分 题型:实验题

(6分)
气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下:

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
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示,读得d              m;

(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              

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