實驗題、計算題專項練(二)(考試時間：30分鐘　試卷滿分：47分)22．(5分)用如圖所示的裝置可以驗證動量守恒定律．上方裝有等寬擋光片的滑塊A和B，在相碰的端面上裝有輕質(zhì)的彈性碰撞架．(1)實驗前需要調(diào)節(jié)氣墊導軌水平，將滑塊A置于光電門1的左側(cè)軌道，輕推一下滑塊A，其通過光電門1和光電門2的時間分別為t1、t2.若t1  ＝  t2(選填“>”、“＝”或“<”)，則說明氣墊導軌水平．(2)實驗時，先將滑塊A置于光電門1的左側(cè)，滑塊B靜置于光電門2的右側(cè)，再給滑塊A一個向右的初速度，給滑塊B一個向左的初速度，兩滑塊在兩光電門之間的某位置發(fā)生碰撞，然后各自彈回，滑塊A第一次通過光電門1的擋光時間為tA，彈回時經(jīng)過光電門1的擋光時間為t′A，滑塊B第一次通過電門2的擋光時間為tB，彈回時經(jīng)過光電門2的擋光時間為t′B.為完成該實驗，下列必須測量的物理量或必要的操作有  AB  .A．滑塊A(帶擋光片)的總質(zhì)量m1B．滑塊B(帶擋光片)的總質(zhì)量m2C．擋光片的寬度dD．光電門1到光電門2的距離LE．必須同時給滑塊A、B初速度F．兩滑塊碰撞時必須視為彈性碰撞(3)若滑塊A和B在碰撞的過程中動量守恒，則應該滿足的表達式為－＝　－　(用已知量和測量量的符號表示)．【解析】　(1)當氣墊導軌水平時，滑塊A在導軌上做勻速直線運動，所以滑塊A通過兩光電門的時間相等，即t1＝t2.(2)本實驗需要驗證動量守恒定律，所以在實驗中必須要測量滑塊A、B的總質(zhì)量和碰撞前后的速率，速度可以根據(jù)擋光片的寬度和滑塊通過光電門的時間求解，擋光片的寬度可以在數(shù)據(jù)處理的過程中消去，所以不需要測量擋光片的寬度，故選項A、B正確，其他選項均錯誤．(3)根據(jù)速度公式可知，碰前A的速度大小為、B的速度大小為，碰后A的速度大小為，B的速度大小為.設A碰撞前的運動方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得，m1－m2＝m2－m1.23．(10分)某同學準備測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，他從實驗室里借來如下實驗器材：A．電流表(量程為0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω)；B．電流表(量程為2 mA，內(nèi)阻為100 Ω)；C．電壓表(量程為6 V，內(nèi)阻約為10 kΩ)；D．滑動變阻器R1(最大阻值為5 Ω)；E．電阻箱R2(最大阻值為999.9 Ω)；F．開關、導線若干；G．待測干電池．(1)該同學發(fā)現(xiàn)電壓表的量程太大，準備用電流表和電阻箱改裝為一量程為2 V的電壓表，則其應該選擇的電流表是　　(選填“”或“”)，電阻箱接入電路的阻值R＝  900.0  Ω.(2)正確選擇器材后，請你幫助該同學在圖甲中補充完整實驗電路圖．(3)實驗過程中，該同學多次調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值，得到電流表的示數(shù)I1和電流表的示數(shù)I2如圖乙所示，根據(jù)該圖線可得出該干電池的電動勢E＝  1.45  V、內(nèi)阻r＝  0.82  Ω.(結(jié)果均保留兩位小數(shù))【答案】　(2)如圖所示【解析】　(1)要用已知精確內(nèi)阻的電流表改裝為電壓表，所以選，電流表與電阻箱串聯(lián)后改裝為電壓表，則有U＝I2m(r2＋R)，解得R＝900.0 Ω.(3)由閉合電路的歐姆定律有E＝I2(r2＋R)＋(I1＋I2)r，由于I2?I1，則有I2＝－I1＋，由題圖乙可知，E＝1.45 V，r＝ Ω＝0.82 Ω.24.(12分)如圖所示，在平面直角坐標系中，第二象限內(nèi)有勻強電場(圖中未畫出)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從x軸上的點P(－l,0)垂直電場方向進入第二象限，已知其入射速度大小為v0、方向與x軸正方向成75°，該粒子恰好能從y軸上的點Q(0，l)進入第一象限內(nèi)的勻強電場，且進入時的速度方向與第一象限內(nèi)的電場方向相反，第一象限內(nèi)勻強電場的電場強度大小E′＝.不計粒子受到的重力．求：(1)第二象限內(nèi)勻強電場的電場強度大小E；(2)粒子從P點出發(fā)到第二次離開第二象限所經(jīng)歷的時間t′.【答案】　(1)　(2)【解析】　(1)粒子從P點射入第二象限后做類平拋運動，有lsin 30°＝at2　①lcos 30°＝v0t　②a＝　③解得E＝，t＝　④(2)設粒子剛進入第一象限時的速度大小為v，則有v2＝v＋(at)2　⑤a′＝　⑥粒子在第一象限內(nèi)做勻減速運動的時間t1＝⑦　由運動的對稱性有t′＝2(t＋t1)　⑧解得t′＝25．(20分)如圖所示，在光滑水平平臺上放置一質(zhì)量M＝2 kg、長l＝5 m的長木板A(上表面水平)，在長木板A的左端放有可視為質(zhì)點的木塊B，其質(zhì)量m＝1 kg，平臺的右端固定有高度和長木板厚度相等的擋板C(厚度不計)，開始時A、B均處于靜止狀態(tài)．t＝0時刻對木塊B施加一方向水平向右、大小F＝16 N的恒定拉力，t＝1 s時撤去力F，此時長木板A的右端恰好運動到平臺的右端，木塊B恰好脫離長木板A水平拋出，之后木塊B從D點沿切線無碰撞地落入光滑圓弧軌道DEG，并恰好能運動到圓弧軌道的最高點G，EG為圓弧軌道的豎直直徑，DE段圓弧所對應的圓心角為53°，取重力加速度大小g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不計空氣阻力．求：(1)木塊B在圓弧軌道最低點E時對軌道的壓力大??；(2)木塊B在長木板A上表面滑動的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能；(3)D點到平臺邊沿的水平距離．【答案】　(1)60 N　(2)20 J　(3)19.2 m【解析】　(1)木塊B在最高點時有mg＝　①木塊B從最低點E運動到最高點G的過程中機械能守恒，則有mv＝mv＋2mgr　②木塊B的最低點時，FN－mg＝　③解得FN＝60 N　④由牛頓第三定律可知，木塊B對軌道的壓力大小為60 N　⑤(2)木塊B在長木板A上表面滑動的過程中，由運動學公式有l＝(aB－aA)t2　⑥對A由牛頓第二定律有μmg＝MaA　⑦對B由牛頓第二定律有F－μmg＝maB　⑧ 可得μ＝0.4　⑨由功能關系有μmgl＝Q　⑩解得木塊B在長木塊A上表面滑運的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝20 J　?(3)木塊B從平臺邊沿飛出做平拋運動，初速度大小v0＝aBt＝12 m/s　?木塊B從D點沿切線進入圓弧軌道，則有tan 53°＝　?解得vDy＝16 m/s　?由運動學公式可知，vDy＝gt1，xCD＝v0t1　?解得xCD＝19.2 m

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