某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小物體自由下落時機(jī)械能是否守恒的實驗,實驗裝置如圖所示,圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器。實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1,通過B的擋光時間為t2。為了證明小物體通過A、B時的機(jī)械能相等,還需要進(jìn)行一些實驗測量和列式證明。

⑴選出下列必要的實驗測量步驟

A.用天平測出運動小物體的質(zhì)量m

B.測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h

C.測出小物體釋放時離桌面的高度H

D.用秒表測出運動小物體通過A、B兩傳感器的時間△t

⑵若該同學(xué)用d和t的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時的速度,并設(shè)想如果能滿足________________________關(guān)系式,即能證明在自由落體過程中小物體的機(jī)械能是守恒的。

⑶該同學(xué)的實驗設(shè)計可能會引起明顯誤差的地方是(請寫出一種): _____________。

㈡物體在空中下落的過程中,重力做正功,物體的動能越來越大,為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關(guān)系”,我們提供了如下圖的實驗裝置。

⑴某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識結(jié)合右圖設(shè)計一個本實驗情景的命題:

如圖所示,設(shè)質(zhì)量為m(已測定)的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的 、佟 ,通過光電門時的、凇,試探究外力做的功 ③ 與小球動能變化量

④  的定量關(guān)系。(請在①②空格處填寫物理量的名稱和對應(yīng)符號;在③④空格處填寫數(shù)學(xué)表達(dá)式。)

⑵某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測出如下數(shù)字。

①用天平測定小球的質(zhì)量為0.50kg;

②用游標(biāo)尺測出小球的直徑為10.0mm;

③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80cm;

④電磁鐵先通電,讓小球             。

          ,小球自由下落。

⑥在小球經(jīng)過光電門時間內(nèi),計時裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時間為2.50×10-3s,由此可算得小球經(jīng)過光電門時的速度為      m/s。

⑦計算得出重力做的功為     J,小球動能變化量為       J。(g取10m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

⑶試根據(jù)在⑵條件下做好本實驗的結(jié)論:                  。

一)⑴B 、   ⑶物體擋光的寬度d不能大、h的測量不對

㈡(12分)

⑴位移s ,  速度v ,   mgs 

⑵④ 吸在開始端  。

⑤ 電磁鐵斷電 

⑥ 4 m/s。

⑦ 4.04 J, 4.00  J。

⑶ 在誤差允許范圍內(nèi),重力做的功與物體動能的變化量相等 。


解析:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?甘肅模擬)某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小物體自由下落時機(jī)械能是否守恒的實驗,實驗裝置如圖所示,圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器.實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1,通過B的擋光時間為t2.為了證明小物體通過A、B時的機(jī)械能相等,還需要進(jìn)行一些實驗測量和列式證明.
①(單選)選出下列還需要的實驗測量步驟
B
B

A.用天平測出運動小物體的質(zhì)量m
B.測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h
C.測出小物體釋放時離桌面的高度H
D.用秒表測出運動小物體通過A、B兩傳感器的時間△t
②若該同學(xué)用d和t的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時的速度,并設(shè)想如果能滿足
(
d
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)2-(
d
t1
)2=2gh
(
d
t2
)2-(
d
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)2=2gh
關(guān)系式,即能證明在自由落體過程中小物體的機(jī)械能是守恒的.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?長寧區(qū)二模)某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小物體自由下落時機(jī)械能是否守恒的實驗,實驗裝置如圖所示,圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器.實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1,通過B的擋光時間為t2.為了證明小物體通過A、B時的機(jī)械能相等,還需要進(jìn)行一些實驗測量和列式證明.
(1)(單選)選出下列必要的實驗測量步驟:
B
B

A.用天平測出運動小物體的質(zhì)量m
B.測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h
C.測出小物體釋放時離桌面的高度H
D.用秒表測出運動小物體通過A、B兩傳感器的時間△t
(2)若該同學(xué)用d和t的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時的速度,并設(shè)想如果能滿足
(
d
t2
)2-(
d
t1
)2=2gh
(
d
t2
)2-(
d
t1
)2=2gh
關(guān)系式,即能證明在自由落體過程中小物體的機(jī)械能是守恒的.
(3)該同學(xué)的實驗設(shè)計可能會引起明顯誤差的地方是(請寫出一種):
物體擋光的寬度d不能太大或h的測量不準(zhǔn)(其它說法正確也可)
物體擋光的寬度d不能太大或h的測量不準(zhǔn)(其它說法正確也可)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?惠州三模)(1).某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小物體自由下落時機(jī)械能是否守恒的實驗,實驗裝置如圖所示,圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器.實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1,通過B的擋光時間為t2.為了證明小物體通過A、B時的機(jī)械能相等,還需要進(jìn)行一些實驗測量和列式證明.
①(單選)選出下列必要的實驗測量步驟
A.用天平測出運動小物體的質(zhì)量m
B.測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h
C.測出小物體釋放時離桌面的高度H
D.用秒表測出運動小物體通過A、B兩傳感器的時間△t
②若該同學(xué)用d和t的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時的速度,并設(shè)想如果能滿足
(
d
t2
)
2
-(
d
t1
)
2
=2gh
(
d
t2
)
2
-(
d
t1
)
2
=2gh
關(guān)系式,即能證明在自由落體過程中小物體的機(jī)械能是守恒的.
(2)為測量某電阻絲R的電阻值,①某同學(xué)先用多用電表粗測其電阻.用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”檔位的多用電表測量,發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大,這時他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“
×1
×1
”檔位(選填“×100”或“×1”),然后進(jìn)行
歐姆調(diào)零
歐姆調(diào)零
,再次測量電阻絲的阻值,其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D所示,則此段電阻絲的電阻為
12
12
Ω.

②現(xiàn)要進(jìn)一步精確測量其阻值,實驗室提供了以下相關(guān)器材,電池(4V,內(nèi)阻1Ω),電流表(0~300mA,內(nèi)阻2Ω),電壓表(0~3V,內(nèi)阻3kΩ),滑動變阻器(0~10Ω,額定電流1A),為使通過待測電阻的電流能在0~250mA范圍內(nèi)改變,下列給出的測量電路中,最合適的電路是
B
B

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)光電門傳感器在很多實驗中應(yīng)用.光電門直接測量的物理量是
 
.它能測量瞬時速度的原理是
 

如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉(zhuǎn),在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”.橫桿在轉(zhuǎn)動過程中,由于摩擦阻力的作用,橫桿會越轉(zhuǎn)越慢.某同學(xué)利用光電門研究“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n的關(guān)系.在一次實驗中記錄下橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n和每次擋光的時間t,并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方(部分?jǐn)?shù)據(jù)如表中所示).請計算表中當(dāng)n=5時,v2=
 
m2/s2;如果繼續(xù)測量“擋光圓柱”的速度,那么當(dāng)n=15時,“擋光圓柱”的速度為
 
m/s.則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n的關(guān)系為
 
. 
n t(10-3s) v=d/t(m/s) v2(m2/s2
1 2.778 1.80 3.24
2 2.826 3.13
3 2.877 3.02
4 2.931 2.91
5 2.988
6 3.049 2.69
7 3.113 2.58
8 3.181 2.47
9 3.255 2.36
10 3.333 2.25

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖甲所示的光電門傳感器是測定瞬時速度大小的儀器,其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端,當(dāng)固定在運動物體上的一個已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時,和它連接的數(shù)字計時器可記下?lián)豕獾臅r間△t,則可以求出運動物體通過光電門時的瞬時速度大小.精英家教網(wǎng)
(1)為了減小測量瞬時速度的誤差,應(yīng)該選擇寬度比較
 
(選填“寬”或“窄”)的擋光板.
(2)如圖乙所示是某同學(xué)利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關(guān)系的實驗裝置,他將該光電門固定在水平軌道上的B點,用不同重物通過細(xì)線拉同一小車,小車每次都從同一位置A點由靜止釋放.精英家教網(wǎng)
①如圖丙所示,用游標(biāo)卡尺測出擋光板的寬度d=
 
mm,實驗時將小車從圖乙中的A點由靜止釋放,由數(shù)字計時器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時擋光的時問間隔△t=0.02s,則小車通過光電門時的瞬時速度大小為
 
m/s;
②實驗中設(shè)小車的質(zhì)量為m1,重物的質(zhì)量為m2,則在m1與m2滿足關(guān)系
 
時可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等;
③測出多組重物的質(zhì)量m2和對應(yīng)擋光板通過光電門的時間血,并算出小車經(jīng)過光電門時的速度△t,通過描點作出線性圖象,研究小車的加速度與力之間的關(guān)系.處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出
 
(選填“v-m2”或“v2-m2,”)圖象;
④某同學(xué)在③中作出的線性圖象不過坐標(biāo)原點,其可能的原因是
 

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同步練習(xí)冊答案