【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗裝置如圖甲所示.在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機(jī)相連.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象.

1)實(shí)驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的t1 _______t2(選填、“=”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.

2)用螺旋測微器測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示,則d=____mm

3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖14甲所示位置釋放,通過計算機(jī)得到的圖象如圖14乙所示,若t1t2d已知,要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測出____(寫出物理量的名稱及符號).

4)若上述物理量間滿足關(guān)系式_____,則表明在上述過程中,滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

【答案】1= 28.475 3)滑塊質(zhì)量M; 兩光電門間距離L 4

【解析】

1)如果遮光條通過光電門的時間相等,即t1 =t2,說明遮光條做勻速運(yùn)動,即說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.
(2)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為8mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×47.5mm=0.475mm,所以最終讀數(shù)為:8mm+0.475mm=8.475mm
(3、4)要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,就應(yīng)該去求出動能的增加量和重力勢能的減小量,光電門測量瞬時速度是實(shí)驗中常用的方法.由于光電門的寬度很小,所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度.,
滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動能的增加量
滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動能的重力勢能的減小量Ep=mgL
所以還應(yīng)測出滑塊質(zhì)量M,兩光電門間距離L
如果系統(tǒng)動能的增加量等于系統(tǒng)重力勢能的減小量,那么滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
即:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,左圖為大型游樂設(shè)施跳樓機(jī),右圖為其結(jié)構(gòu)簡圖。跳樓機(jī)由靜止從a自由下落到b,再從b開始以恒力制動豎直下落到c停下。已知跳樓機(jī)和游客的總質(zhì)量為mab高度差為2h,bc高度差為h,重力加速度為g。則

A. ab與從bc的運(yùn)動時間之比為21

B. ab,跳樓機(jī)座椅對游客的作用力與游客的重力大小相等

C. ab,跳樓機(jī)和游客總重力的沖量大小為

D. bc,跳樓機(jī)受到制動力的大小等于2mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲的實(shí)驗裝置探究恒力做功與動能變化的關(guān)系。他將細(xì)繩一端固定在小車上,另一端繞過定滑輪與力傳感器、重物相連。實(shí)驗中,小車在細(xì)繩拉力的作用下從靜 止開始加速運(yùn)動,打點(diǎn)計時器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況,力傳感器記錄細(xì)繩對小車的拉 力大小。

1)下列措施中不.必.要.的一項是_____

A.使細(xì)繩與長木板平行

B.實(shí)驗前調(diào)節(jié)長木板的傾角以平衡摩擦力

C.使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和力傳感器的總質(zhì)量

2)某次實(shí)驗中,小車的質(zhì)量為 M,力傳感器的示數(shù)為 F,打出的紙帶如圖乙。將打 下的第一個點(diǎn)標(biāo)為 O,在紙帶上依次取 AB、C 三個計數(shù)點(diǎn)。已知相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間 隔為 T,測得 A、B、C 三點(diǎn)到 O 點(diǎn)的距離分別為 x1x2、x3。則從打 O 點(diǎn)到打 B 點(diǎn)的過程中,拉力對小車做的功 W______________小車動能的增加量Ek________(用 M、F、T、x1、x2、x3 表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,n+1 個質(zhì)量均為 m 的小木塊靜止在光滑水平地面上,F(xiàn)對最左側(cè)的木塊 1 施加一 大小為 F、方向水平向右的恒力,使木塊 1 開始向右運(yùn)動,并依次引起一系列的碰撞。木塊1 從開始運(yùn)動到與木塊 2 發(fā)生碰撞、木塊 2 從開始運(yùn)動到與木塊 3 發(fā)生碰撞、木塊 3 從開始 運(yùn)動到與木塊 4 發(fā)生碰撞、……、木塊 n 從開始運(yùn)動到與木塊 n+1 發(fā)生碰撞的時間間隔依 次為t、2t、3t、……、nt。所有碰撞均為完全非彈性碰撞,碰撞時間忽略不計,求:

1)開始時木塊 1 和木塊 2 之間的距離;

2)開始時木塊 n 和木塊 n+1 之間的距離;

3)整個過程中因碰撞而損失的機(jī)械能?赡軙玫降臄(shù)學(xué)公式:

1 + 2 + 3 + …… + n =,12 + 22 + 32 + + n2 =

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑絕緣體桿豎直放置,它與以正點(diǎn)電荷為圓心的某一圓交于B、C兩點(diǎn),質(zhì)量為,帶電荷量為的有孔小球從桿上的A點(diǎn)無初速度下滑,已知遠(yuǎn)小于,,小球滑到B點(diǎn)時速度大小為,則

1)小球滑到C點(diǎn)速度大小為多少?

2)若取A點(diǎn)電勢為零,求B點(diǎn)電勢

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有質(zhì)量為2m、m的小滑塊P、Q,P套在固定豎直桿上,Q放在水平地面上。PQ間通過餃鏈用長為L的剛性輕桿連接,一輕彈簧左端與Q相連,右端固定在豎直桿上,彈簧水平,α=30°時,彈簧處于原長。當(dāng)α=30°時,P由靜止釋放,下降到最低點(diǎn)時α變?yōu)?/span>60°,整個運(yùn)動過程中,P、Q始終在同一豎直平面內(nèi),彈簧在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦,重力加速度為g。則P下降過程中

A. P、Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 當(dāng)α=45°時,P、Q的速度相同

C. 彈簧彈性勢能最大值為(1)mgL

D. P下降過程中動能達(dá)到最大前,Q受到地面的支持力小于3mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】太陽周圍除了八大行星,還有許多的小行星,在火星軌道與木星軌道之間有一個小行星帶,假設(shè)此小行星帶中的行星只受太陽引力作用,并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動,則

A. 小行星帶中各行星繞太陽做圓周運(yùn)動周期相同

B. 小行星帶中各行星繞太陽做圓周運(yùn)動加速度大于火星做圓周運(yùn)動的加速度

C. 小行星帶中各行星繞太陽做圓周運(yùn)動周期大于木星公轉(zhuǎn)周期

D. 小行星帶中某兩顆行星線速度大小不同,受到太陽引力可能相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示直線A為某電源的UI圖線,曲線B為某小燈泡L1UI圖線的一部分,用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時燈泡L1恰能正常發(fā)光,則下列說法中正確的是( 。

A. 此電源的內(nèi)電阻為0.67Ω

B. 燈泡L1的額定電壓為3V,額定功率為6W

C. 把燈泡L1換成阻值恒為的純電阻,電源的輸出功率將變小,效率將變低

D. 由于小燈泡L1UI 圖線是一條曲線,所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,第二象限內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B(未知)、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的粒子,從x軸上的P點(diǎn)(一L,0),沿與x軸負(fù)方向成37°角的方向向上射出射出時的初速度大小為υ0,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,垂直通過y軸,粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后通過x軸時,速度方向與x軸的正方向剛好成37°角(sin37°=0.6,cos37°=0.8),不計粒子的重力,求:

1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及粒子第一次通過y軸的位置;

2)電場強(qiáng)度E。

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