用气垫导轨进行实验时,经常需要使导轨保持水平,检验气垫导轨是否水平的方法之一是,轻推一下滑...

用气垫导轨进行实验时,经常需要使导轨保持水平,检验气垫导轨是否水平的方法之一是,轻推一下滑块,使其先后滑过光电门1和光电门2,如图所示,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录滑块先后经过光电门1、2时的遮光时间△t1和△t2,比较△t1和△t2即可判断导轨是否水平,为使这种检验更精准,正确的措施是

A. 换用质量更大的滑块

B. 换用宽度△x更小的遮光条

C. 提高测量遮光条宽度△x的精确度

D. 尽可能增大光电门1、2之间的距离L

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用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。

（1）实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门1和光电门2的时间分别为t1、t2，当t1______t2（填“>”、“=”、“<”），则说明气垫导轨水平。

（2）滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A—个向右的初速度，通过光电门1的时间为t1，A与B碰撞后再次通过光电门1的时间为t2，滑块B通过光电门2的时间为△t3。为完成该实验，还必需测量的物理量有__________

A．挡光片的宽度d

B．滑块A的总质量m1

C．滑块B的总质量m2

D．光电门1到光电门2的间距L

（3）若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为：___________（用已知量和测量量表示）

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如图所示，某实验小组设计了—个用气垫导轨装置验证动量守恒定律的实验：

质量为m2的滑块2静止放在水平气垫导轨上光电门②的右侧，质量为m1的滑块从光电门①的右倒向左运动，穿过光电门①与滑块2发生碰撞。某次实验中，碰后两个滑块分离，滑块2穿过光电门②后被导轨左端的粘接条粘住，滑块1被反弹后再次穿过光电门①后用手将它停住。数字计时器分别记录下滑块1两次通过光电门①的遮光时间分别为△t1和△t2 、滑块2通过光电门②的遮光时间为△t2。已知两个滑块上固定的遮光条宽度相同。

(1)为了探究碰撞中动量是否守恒，除了测量遮光时间外,海必须测量的物理量是_____。

A.　　 遮光条的宽度d

B.　　 两滑块(包含遮光条)的质量m1和m2

C.　　 两光电门之间的距离L

D.　　 消块2初始静止位罝到光电门②之间的距离x

(2)该实验中动置守恒的表达式为_______(用测得的物理量符号表示）。

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利用气垫导轨和光电门进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，气垫导轨的左侧与一倾斜轨道平滑连接，滑块在水平气垫导轨上运动时可忽略阻力。让滑块A在左侧倾斜轨道的P点由静止释放，然后与静止在光电门C和光电门D之间的滑块B发生碰撞，如图所示。

(1)实验中滑块B备有甲乙两种：其中甲种滑块左端装有弹性圈，乙种滑块左端装有橡皮泥，与滑块A碰撞后会粘在一起。若要求碰撞时动能损失最大，则应选用____种滑块(填“甲”或“乙”)，若要求碰撞时动能损失最小，则应选用____种滑块(填“甲”或“乙”)；

(2)某同学选取左端装有橡皮泥的滑块B进行实验，两滑块的质量分别为mA和mB，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则在误差允许的范围内，只需验证等式____________________成立即说明碰撞过程中mA和mB系统动量守恒；

(3)在上一问的某次实验中，滑块通过光电门C和光电门D的时间分别为t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑块A和滑块B的质量之比为mA︰mB=________。

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某同学利用气垫导轨探究两物体作用前后动量是否守恒，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．

(1)下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③接通光电计时器；

④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；

⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；

⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝12.00 ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝60.00 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝10.00ms；

⑧测出挡光片的宽度d＝6 mm，测得滑块1(包括撞针)的质量为m1＝300 g，滑块2(包括弹簧)质量为m2＝200 g；

(2)数据处理与实验结论：

①实验中气垫导轨的作用是：_______________________________

②碰撞前滑块1的速度v1为____________ m/s；碰撞后滑块1的速度v2为____________ m/s；滑块2的速度v3为________m/s；

③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们能否得出两物体相互作用前后总动量是守恒的？

答：___________（填“能”或“否”）

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某学习小组在“探究功与速度变化关系”的试验中采用了如图所示的试验装置．

（1）将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是　　　 。

（2）试验测得遮光条的宽度△d；实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，一保证每次拉伸的距离恒定；现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门1的时间为△t，则滑块最后匀速运动的速度表达式为v=　　　 （用字母表示）

（3）逐渐增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门1的时间，并计算对应的速度。则画出的W-v2图像应该是下图中的　　 ．

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气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。

实验过程：

（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。

（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。

（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。

（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。

（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（=0），用滑块1以初速度与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间），撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。

（6）先根据计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。将下面的表格填写完整(保留3位小数).

实验数据： m1=0.324kg　　 m2=0.181kg　　　　 L=1.00×10-3m

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（8分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置示意图如图1所示，实验步骤：

A．将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。

B．用游标卡尺测量挡光条的宽度d

C．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s

D．将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。

E．从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2。

F．用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。

用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

（1）滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为v1=　　　　　　 和v2=　　　　　

（2）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp=____　　 __（重力加速度为g）。系统（包括滑块，挡光条、托盘和砝码）动能的增加量ΔEk=__　　　 ____

（3）如果ΔEp=ΔEk，则可认为验证了机械能守恒定律。

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某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”, 图示为实验装置示意图. 利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间.重力加速度为,气垫导轨水平放置,不计滑轻和导轨摩擦.实验步骤如下:

A.测出挡光片的宽度为,滑块与挡光片的质量为;

B.轻细线的一端固定在滑块上,另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘, 盘和砝码的总质量为,细绳与导轨行;

C.让滑块静止放在导轨左侧的某一位置,测出挡光片到光电门的距离为;

D.释放滑块,测出挡光片经过光电门的挡光时间为;

E.改变砝码的质量,保证滑块每次都在同一位置由静止释放,光电门可测得对应的挡光时间.

（1）滑块经过光电门时速度的计算式_____(用题目中所给的字母来表达)

（2）细线的拉力做功的表达式为_____,滑块的动能改变的表达式为 _____(用题目中所给的字母来表示)

（3）我们可以通过测得的多组数据来建立的关系图像来进行更准确的实验验证,则图示中哪一项更符合真实的实验情况（_____）

A.

B.

C.

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某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，在气垫导轨上有两个滑块，滑块上安装相同的遮光条，让滑块A碰撞静止的B．碰前光电门1遮光时间为t1，碰后光电门1的遮光时间为t2，光电门2的遮光时间为t3.

（1）要验证动量守恒，还需要测量哪些物理量：__________________ （写出物理量及对应字母）

（2）需要验证碰撞前后动量守恒的表达式为 ___________________ （用题中字母表示）

（3）造成此实验误差的主要原因有：（_______）

A．导轨安放不水平　　　　　 B．小车上遮光条宽度

C．两小车质量不相等　　 D．两小车碰后可能粘在一起

（4）若要进一步验证此碰撞是弹性碰撞，则要验证的表达式为__________________。

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