如图甲所示为晓宇同学利用气垫导轨验证动量守恒定律的实验装置,利用弹射装置给滑块a一水平向右的速度,使其拖动纸带在气垫导轨上运动,经过一段时间滑块a与静止的滑块b发生相互作用,两滑块碰后粘合在一起共同在气垫导轨上运动,在整个过程中打出的纸带如图乙所示。已知两滑块的质量分别用ma、mb表示,纸带上打出相邻两点之间的时间间隔为T。
(1)若碰撞过程系统的动量守恒,则需验证的关系式为________;
(2)如果将上述物理量均测量出,代入数据后发现碰前的动量略大于碰后的动量,请分析引起实验误差的原因:________。
高三物理实验题简单题
如图甲所示为晓宇同学利用气垫导轨验证动量守恒定律的实验装置,利用弹射装置给滑块a一水平向右的速度,使其拖动纸带在气垫导轨上运动,经过一段时间滑块a与静止的滑块b发生相互作用,两滑块碰后粘合在一起共同在气垫导轨上运动,在整个过程中打出的纸带如图乙所示。已知两滑块的质量分别用ma、mb表示,纸带上打出相邻两点之间的时间间隔为T。
(1)若碰撞过程系统的动量守恒,则需验证的关系式为________;
(2)如果将上述物理量均测量出,代入数据后发现碰前的动量略大于碰后的动量,请分析引起实验误差的原因:________。
高三物理实验题简单题查看答案及解析
某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验,气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.
(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向气垫导轨空腔内通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先__________________,然后________,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图乙所示;
⑧测得滑块1的质量为310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.
完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______ kg·m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是__________________________________________________.
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析
某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.
(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把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先______________,然后___________________,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图(b)所示;
⑧测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g.试完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为__________kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为___________kg·m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_____________________________.
高三物理填空题中等难度题查看答案及解析
某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,如图 (b)所示,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.
(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把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器这弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间,滑块乙的左端粘有橡皮泥,碰后二者粘在一起。
⑥先______________,然后___________________,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图(b)所示;
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g.试完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为__________kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为___________kg·m/s(保留三位有效数字).
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高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验,气垫导轨装置如下图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.
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把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;已知碰后两滑块一起运动;
⑥先接通电源,后放开滑块1.让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.
(1)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为_________kg·m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为________kg·m/s.(保留3位有效数字)
(2)试说明(1)问中两结果不完全相等的主要原因是_______________________
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某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验,气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、光电门等组成。实验时,将气垫导轨调节水平并接通两个光电计时器,然后充气,把滑块2静止放在气垫导轨的中间,让滑块1以一定的初速度去碰撞滑块2。
实验结果如下:滑块1通过光电门1的挡光时间为,反弹后再次通过光电门1的挡光时间为;滑块2通过光电门2的挡光时间为.测出挡光片的宽度,测得滑块1总质量为m1,滑块2总质量为m2;
(1)若测挡光片的宽度时,用如下图所示的精确度为0.05mm的游标卡尺测得挡光片的宽度为4.75mm,这时候游标尺的第______条刻度线(0刻度除外)与主尺上的_______mm刻度线对齐。
(2)在误差允许范围内,若表达式____________成立,即可验证动量守恒定律(用已知符号表示)。
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某校同学利用如图所示装置验证动量守恒定律。图中,水平气垫导轨上装有光电门C和光电门D,滑块A、B放在导轨上,位置如图所示;滑块A的右侧装有弹性弹簧片,滑块B的左侧也装有弹性弹簧片,两滑块上方都固定有宽度相同的遮光片,光电门C、D分别连接着光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验步骤:
A.测量滑块A(含弹簧片)的质量mA,滑块B(含弹簧片)的质量mB;
B.测量滑块A的遮光片的宽度d1,滑块B的遮光片的宽度d2;
C.给滑块A一个向右的瞬时冲量,观察A的运动情况和A与B相碰后A、B各自的运动情况;
D.记录下与光电门C相连的光电计时器记录的时间:第一次时间ΔtC1、第二次时间ΔtC2;
E.记录下与光电门D相连的光电计时器记录的时间:△tD
实验记录:
数据处理(请完成以下数据处理,所有结果保留3位有效数字):
(1)碰撞前A的速度大小v0=4.00m/s,碰撞后A的速度大小v1=___________m/s。
(2)碰撞前后A的动量变化量大小△p=___________kg·m/s。
(3)碰撞后B的速度大小v2=1.96m/s。
(4)碰撞前后B的动量变化量大小Δp′=0.588kg·m/s。
(5)本实验的相对误差的绝对值可表达为δ=×10%,若δ≤5%,则可以认为系统动量守恒,本实验的δ=___________。
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为了验证碰撞中的动量守恒,利用气垫导轨设计了如图所示的实验。主要的实验步骤有:
①如图安装好实验装置,打开充气泵,调节气垫导轨水平;
②用天平测出滑块A、B的质量m1、m2;
③用刻度尺测量光电门1、2间距L,用游标卡尺测出挡光片的宽度d;
④让滑块B停在两光电门间某处,把滑块A从光电门1的左侧水平面右推,用数字毫秒计时器读出滑块A通过光电门1的时间t1及碰撞后滑块B通过光电门2的时间t2、滑块A再次通过光电门1的时间t3.
(1)上述步骤①中,判断气垫导轨已经调节水平的方法是_______________________________;
(2)如果满足关系__________________________,可说明碰撞中动量是守恒的(用测得的物理量来表示)。
(3)关于该实验下列说法中正确的是(_____)
A、滑块A的质量小于滑块B
B、滑块A推出的速度越小,实验误差一定越小
C、气垫导轨调节是否水平对实验结果没有影响
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如图1所示,某同学设计一个气垫导轨装置验证动量守恒定律的实验:
(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图2所示,则d=_______mm;
(2)质量为m2的滑块2静止放在水平气垫导轨上光电门的右侧,质量为m1的滑块从光电门的右侧向左运动,穿过光电门与滑块2发生碰撞,随后两个滑块分离并依次穿过光电门,滑块2与导轨左端相碰并被粘接条粘住,待滑块1穿过光电门后用手将它停住,两个滑块固定的遮光条宽度相同,数字计时器分别记录下滑块1通过光电门的时间、滑块2和滑块1依次通过光电门的时间和.本实验中两个滑块的质量大小关系应为_________.若等式_________成立,则证明两滑块碰撞过程中系统的动量守恒(用题中的所给的字母表示)。
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