題目列表(包括答案和解析)
為了驗證機(jī)械能守恒定律,某同學(xué)使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實驗。其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器M通過G1、G2光電門時,光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄,滑行器連同擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,兩光電門中心間的距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m,細(xì)繩不可伸長且其質(zhì)量可以忽略,重力加速度為g。該同學(xué)想在水平的氣墊導(dǎo)軌上,只利用以上儀器,在滑行器通過G1、G2光電門的過程中驗證機(jī)械能守恒定律,請回答下列問題:
(1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺母,使氣墊導(dǎo)軌水平。請在以下空白處填寫實驗要求。
在不增加其他測量器材的情況下,調(diào)水平的步驟是:取下牽引砝碼m,接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母,若滑行器M放在氣墊導(dǎo)軌上的任意位置都能保持靜止,或者輕推滑行器M,M分別通過光電門G1、G2的時間 ,則導(dǎo)軌水平。
(2)當(dāng)氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平后,在接下來的實驗操作中,以下操作合理的是( )
A.擋光片的寬度D應(yīng)盡可能選較小的
B.選用的牽引砝碼的質(zhì)量m應(yīng)遠(yuǎn)小于滑行器的總質(zhì)量M
C.為了減小實驗誤差,光電門G1、G2的間距x應(yīng)該盡可能大一些
D.用來牽引滑行器M的細(xì)繩可以與導(dǎo)軌不平行
(3)在每次實驗中,若表達(dá)式 (用M、g、m、Δt1、Δt2、D、x表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立,則機(jī)械能守恒定律成立。
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某學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機(jī)械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示。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;瑝K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Δt1 Δt2(選填“>”、“=”或“<”)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)軌的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機(jī)得到的圖象如圖乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要驗證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測出 和 (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,滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
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變化的圖像。![]()
⑴實驗前,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
Δt1 Δt2(選填“>”、“=”或“<”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。
⑵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。
⑶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由圖甲所示位置釋放,通過計算機(jī)得到的圖象如圖乙所示,若Δt1、Δt2和d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 和 (寫出物理量的名稱及符號)。
⑷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。
(10分)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;瑝K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。
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⑴實驗前,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
Δt1? ? Δt2(選填“>”、“=”或“<”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。
⑵用游標(biāo)卡尺測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示,則d =??? mm。
⑶滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與鉤碼Q相連,鉤碼Q的質(zhì)量為m。將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機(jī)得到的圖象如圖乙所示,若Δt1、Δt2和d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??? 和??? (寫出物理量的名稱及符號)。
⑷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。
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