(1)利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验.实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况,若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的_______(填“甲”或“乙”)、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_______.(填“甲”或“乙”)(甲图两滑块分别装有弹性圈,乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)
(2)某次实验时碰撞前B滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示.
已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,A、B两滑块均在0~80 cm范围内,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10 cm处.若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则可知碰撞发生在第1次闪光后的___________时刻,A、B两滑块质量比_______.
高三物理实验题中等难度题
(1)利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况,若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的_______(填“甲”或“乙”)、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_______。(填“甲”或“乙”)(甲图两滑块分别装有弹性圈,乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)
(2)某次实验时碰撞前B滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。
已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,A、B两滑块均在0~80 cm范围内,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10 cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则可知碰撞发生在第1次闪光后的___________时刻,A、B两滑块质量比_______。
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物理小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验. 步骤如下:
①用天平测出滑块A、B的质量分别为200g和300g
②安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
③向气垫导轨通入压缩空气;
④把A、B两滑块放到导轨上,并给他们一个初速度,同时开始闪光照相,闪光的时间间隔设定为Δt=0.2s. 照片如图所示:
该组同学结合实验过程和图像分析知:该图像是闪光4次摄得的照片,在这4次闪光的瞬间,A、B两滑块均在0--80cm刻度范围内; 第一次闪光时,滑块A恰好通过x=55cm处,滑块B恰好通过x=70cm处; 碰撞后有一个物体处于静止状态. 请问:
a.以上情况说明碰后________(选填A或B)物体静止,滑块碰撞位置发生在________cm处;
b.滑块碰撞时间发生在第一次闪光后________s;
c设向右为正方向,试分析碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是________kg·m/s,碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和是________kg·m/s,以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是________.
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在“探究碰撞中的不变量”实验中,某同学利用气垫导轨,结合光电门来研究碰撞前后的不变量。如图所示,滑块上面的遮光片宽度为2.00cm,滑块1的质量为120g,滑块2的质量为220g。他先让滑块2静止放置在两个光电门之间,滑块1向右碰撞滑块2,碰撞后滑块1反弹,滑块2向右通过光电门,其中光电门1显示的两个时间先后分别为0.034s和0.144s,光电门2显示的时间0.050s,则碰撞后的滑块1和滑块2总动量的大小为_________kg·m/s(结果保留两位有效数字)。
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某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验;气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、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2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=10.01 ms,通过光电门2的挡光时间Δt2=49.99 ms,滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3=8.35 ms;
⑧测出挡光片的宽度d=5 mm,测得滑块1(包括撞针)的质量为m1=300 g,滑块2(包括弹簧)的质量为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:
A._______________________________________________________________________;
B._______________________________________________________________________。
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;(结果保留两位有效数字)
③在误差允许的范围内,通过本实验,同学们可以探究出哪些物理量是不变的?通过对实验数据的分析说明理由。(至少回答2个不变量)。
a.______________________________________________________________________;
b.______________________________________________________________________。
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某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹簧架、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通过弹射架运动起来去碰撞滑块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.测出挡光片的宽度为,测得滑块1(包括撞针)的质量为,滑块2(包括弹簧)质量。以下问题中,最终的计算结果均保留一位有效数字:
(1)气垫导轨的作用是 ;
(2)两滑块组成的系统碰撞前的总动量为 kg·m/s,碰撞后的总动量为 kg·m/s;
(3)请你继续分析本实验,在误差允许的范围内,两滑块组成的系统碰撞前、后的总动能不变?答: (填“不变”或“变”).
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某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”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人压缩空气,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向气垫导轨通人压缩空气;
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越过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,选出较理想的纸带如下图所示:
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为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0.02 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(保留三位有效数字)。
(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是________
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某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”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人压缩空气,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向气垫导轨通人压缩空气;
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越过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,选出较理想的纸带如下图所示:
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为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0.02 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(保留三位有效数字)。
(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是
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