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.
高二物理实验题中等难度题
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.
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。
(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1= ;经过光电门2时的速度表达式v2= ,滑块加速度的表达式a= 。(以上表达式均用已知字母表示)。如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为 mm。
(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲)。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是 。
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大 |
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变 |
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变 |
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小 |
高二物理实验题困难题查看答案及解析
某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理,
(1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离s=_______cm;
(2)测量挡光条的宽度d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间和,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要之间测量的一个物理量是____________;
(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?_________(填“是”或“否”)。
高二物理实验题简单题查看答案及解析
次 数 | 滑块1 | 滑块2 | 碰前系统动量kgms-1 | 碰后系统动量kgms-1 | |||
v1/ms-1 | v/ms-1 | v2/ms-1 | v/ms-1 | m1v1 | m2v2 | (m1+m2)v | |
1 | 0.290 | 0.184 | 0.184 | ________ | ________ | ||
2 | 0.426 | 0.269 | 0.269 | ________ | ________ | ||
实验结论:________ |
高二物理填空题中等难度题查看答案及解析
在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、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④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。
实验数据: m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m
次 数 | 滑块1 | 滑块2 | 碰前系统动量kgms-1 | 碰后系统动量kgms-1 | |||
/ms-1 | /ms-1 | /ms-1 | /ms-1 | (+) | |||
1 | 0.290 | 0.184 | 0 | 0.184 | 0.094 | ________⑤________ | ________⑥________ |
2 | 0.426 | 0.269 | 0 | 0.269 | ________⑦________ | ________⑧________ | 0.136 |
结论:________⑨________ |
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在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、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④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。
实验数据: m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m
次 数 | 滑块1 | 滑块2 | 碰前系统动量kgms-1 | 碰后系统动量kgms-1 | |||
/ms-1 | /ms-1 | /ms-1 | /ms-1 | (+) | |||
1 | 0.290 | 0.184 | 0 | 0.184 | 0.094 | ________⑤________ | ________⑥________ |
2 | 0.426 | 0.269 | 0 | 0.269 | ________⑦________ | ________⑧________ | 0.136 |
结论:________⑨________ |
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在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中,组装的实验装置如图所示:
(1)如上图所示,该学习小组的同学用沙和沙桶的总重力作为滑块受到的拉力,探究滑块所受合力做功与滑块动能变化的关系。为了让实验更加精确,该小组成员提出了以下实验措施,你认为下列做法中错误的是______
A.保持沙和沙桶的质量远大于滑块质量
B.实验时要先接通电源再释放滑块
C.把木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力
D.调整滑轮的高度使细线与长木板平行
(2)在多次重复实验得到的纸带中选出满意的一条,如图所示,A点是打下的第一个点(速度可以看成零),ABCDEF是纸带上依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点(图中未画出),用刻度尺测得各计数点之间的距离分别为X1=4.32cm,X2=6.34cm,X3=8.33cm,X4=10.35cm,X5=12.32cm,沙桶总重力作为滑块所受合力,已知沙桶总重力为1.2N,滑块质量为0.5kg,算出从打A点到打E点这一过程中合力做功W=_________J(结果保留两位有效数字),滑块动能增量Ek=________J(结果保留两位有效数字)。通过计算得到的数据结果,可以做出本实验的结论是____________________。
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
利用气垫导轨探究动能定理,实验装置如下图所示.实验步骤如下:
①调整水平桌面上的气垫导轨至水平;
②测量挡光条的宽度l,两光电门间的中心间距s,用天平称出滑块和挡光条的总质量M,托盘和砝码的总质量m;
③将滑块移至光电门1左侧某位置,由静止释放滑块,从计时器中分别读出挡光条通过两光电门的时间Δt1、Δt2.
用测量的物理量求解下列物理量:
(1)滑块通过光电门1和2时瞬时速度分别为v1=________,v2=________.
(2)滑块通过光电门1和2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=______,Ek2=______.外力对系统做的功为W=________.
(3)实验中,验证动能定理是否成立的关系式为______.
高二物理实验题简单题查看答案及解析
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”)
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1________Δt2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到电压图象如图乙所示,若Δt1、Δt2、d和m已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出的物理量是________和________.
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