14.(10分)气垫导轨是常用的一种实验仪器。它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,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块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挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2;
(1)实验中还应测量的物理量是________________________________;
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是__________________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是 _____;
(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,请写出表达式。如果不能,请说明理由。
13.(6分)如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.
(1)请将下列实验步骤按先后排序________。
① 使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
② 接通电火花计时器的电源,使它工作起来
③ 启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④ 关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡
上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速
度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。
(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是_______
A.秒表 B.毫米刻度尺 C. 圆规 D.量角器
(3)写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义:___________________
12.一艘宇宙飞船在预定轨道上做匀速圆周运动,在该飞船的密封舱内,下列实验能够进行的是 ( )
A.粒子必先过a,再到b,然后到c。
B.粒子在三点的合力Fa=Fb=Fc;
C.粒子在三点的动能大小为EKb>EKa>EKc;
D.粒子在三点的电势能大小为EPc<EPa<EPb。
11.如图所示,三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面,电势值分别为10V、20V、30V,实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点来说 ( )
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