（10分）离心轨道是研究机械能守恒和向心力效果的一套较好的器材（如图甲所示）。某课外研究小...

（10分）离心轨道是研究机械能守恒和向心力效果的一套较好的器材（如图甲所示）。某课外研究小组将一个压力传感器安装在轨道最低点B处，他们把一个钢球从轨道上的不同高处由静止释放，得到了多组压力传感器示数F和对应的释放点的高度h，并作出了一个F-h图像（如图乙所示）。根据图中所给信息，回答下列问题（不计各处摩擦）：

（1）F-h图像中纵轴截距的物理意义是什么？

（2）该研究小组用的离心轨道圆周部分的半径是多少？

（3）当h=0.6m时，小球到达圆周上最高点C点时轨道对小球的压力是多大？

高二物理计算题简单题查看答案及解析

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________．

高二物理实验题简单题查看答案及解析

（8分）某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g。实验操作如下：

（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v。

（2）在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第（1）步。

①该实验中，M和m大小关系必需满足M _____　 m(选填“小于”、“等于”或“大于”)

②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应_____(选填“相同”或“不同”)

③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______(选填“”、“”或“”)图线。

④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为________（用题给的已知量表示）

高二物理实验题中等难度题查看答案及解析

（8分）某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g。实验操作如下：

（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v。

（2）在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第（1）步。

①该实验中，M和m大小关系必需满足M _____　 m(选填“小于”、“等于”或“大于”)

②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应_____(选填“相同”或“不同”)

③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______(选填“”、“”或“”)图线。

④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为________（用题给的已知量表示）

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这是一个研究圆周运动向心力的实验设计:在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条,在圆盘上方某处安装了一个光传感器,它具有发射红外光线,同时可接收反射光的功能。台面上有一条光滑的凹槽,凹槽的尽头,靠近台壁处安装了一个力传感器(可以感知力的大小),力传感器前放置一个小球。圆盘转动时,光传感器发出的光线在铝箔处反射为光传感器接收,在没有铝箔处将透射过去,小球压迫在力传感器上,获得传感器给球的弹力,这个力充当小球做圆周运动的向心力,力的大小通过传感器可以测量,当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后,电脑显示屏可显示出光接收波形图(如图)和力的测量数值F0。现已知光传感器在圆台面上的光点距转轴距离为r,小球的质量为m,球心与转轴相距为R,铝箔宽度为d,电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t1。

(1)用上述条件可以求出小球所需要的向心力 F=____,并与F0比较,从而验证公式 F=。

(2)这一设计对转台做非匀速圆周运动的情况是否适用?简要说明理由。

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如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有（　 ）

A．N小于滑块重力 B．N大于滑块重力

C．N越大表明h越大 D．N越大表明h越小

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如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)下列说法中符合本实验要求的是___________。

A．安装轨道时，轨道末端必须水平

B．必要的测量仪器有天平、刻度尺和秒表

C．入射球必须比靶球质量大，且二者的直径必须相同

D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一位置由静止释放

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时，先让入射小球多次从S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置。然后把靶球静置于轨道的末端，再将入射小球从同一位置由静止释放，多次重复，并找到碰撞后两球各自落地点的平均位置。用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置与O点的距离(线段OM、OP、ON的长度)，分别用x1、x2、x3表示。入射小球的质量m1，靶球的质量为m2，若满足关系式__________，则两球碰撞前后系统动量守恒。

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如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)下列说法中符合本实验要求的是___________。

A．安装轨道时，轨道末端必须水平

B．必要的测量仪器有天平、刻度尺和秒表

C．入射球必须比靶球质量大，且二者的直径必须相同

D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一位置由静止释放

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时，先让入射小球多次从S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置。然后把靶球静置于轨道的末端，再将入射小球从同一位置由静止释放，多次重复，并找到碰撞后两球各自落地点的平均位置。用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置与O点的距离(线段OM、OP、ON的长度)，分别用x1、x2、x3表示。入射小球的质量m1，靶球的质量为m2，若满足关系式__________，则两球碰撞前后系统动量守恒。

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某同学利用如图装置研究外力与加速度的关系。将力传感器安装在置于光滑水平轨道的小车上，通过细绳绕过光滑定滑轮悬挂钩码。开始实验后，依次按照如下步骤操作：

①同时打开力传感器和位移传感器；

②释放小车；

③关闭传感器，根据F-t，v-t图像记录下绳子拉力F和小车加速度a。

④重复上述步骤。

（1）某次释放小车后得到的F-t，v-t图像如图所示。根据图像，此次操作应记录下的外力F大小为__________N，加速度a为__________m/s²。

（2）利用上述器材和过程得到多组数据数据作出a-F图像，为一直线，则

(A)理论上直线斜率应等于小车质量

(B)直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平

(C)如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力，直线斜率会变小

(D)若实验中钩码质量较大，图象可能会呈现一条曲线

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