利用气垫导轨验证动能定理,实验装置示意图如图所示:
实验主要步骤如下:
①在水平桌面上放置气垫导轨,将它调至水平;
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待托盘静止不动时,释放滑块,从固定在滑块上的拉力传感器读出细线拉力的大小F,从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1,通过光电门2的时间△t2;
⑤用天平称出滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M
回答下列问题:
(1)以滑块(包含遮光条和拉力传感移)为研究对象,在实验误差允许的范围内,若满足关系式___ (用测量量的字母表示),则可认为验证了动能定理;
(2)关于本实验,某同学提出如下观点,其中正确的是 (________)
A.理论上,遮光条的宽度越窄,途光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度
B.牵引滑块的细绳应与导轨平行
C.需要考虑托盘和砝码受到的空气阻力对实验结果产生的影响
D.托盘和砝码的总质量m必须远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M
(3)不计空气阻力,已知重力加速度,和实验测得的物理量,根据“mg-F=ma”,可以计算托盘和砝码的总质量m。若不考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m1;
若考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m2,则m1____ m2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
高三物理实验题中等难度题
利用气垫导轨验证动能定理,实验装置示意图如图所示:
实验主要步骤如下:
①在水平桌面上放置气垫导轨,将它调至水平;
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待托盘静止不动时,释放滑块,从固定在滑块上的拉力传感器读出细线拉力的大小F,从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1,通过光电门2的时间△t2;
⑤用天平称出滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M
回答下列问题:
(1)以滑块(包含遮光条和拉力传感移)为研究对象,在实验误差允许的范围内,若满足关系式___ (用测量量的字母表示),则可认为验证了动能定理;
(2)关于本实验,某同学提出如下观点,其中正确的是 (________)
A.理论上,遮光条的宽度越窄,途光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度
B.牵引滑块的细绳应与导轨平行
C.需要考虑托盘和砝码受到的空气阻力对实验结果产生的影响
D.托盘和砝码的总质量m必须远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M
(3)不计空气阻力,已知重力加速度,和实验测得的物理量,根据“mg-F=ma”,可以计算托盘和砝码的总质量m。若不考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m1;
若考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m2,则m1____ m2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
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某同学验证动能定理的实验装置如图甲所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带遮光片的长方形滑块,其总质量为M,实验步骤如下:
①用游标卡尺测出遮光片的宽度d;
②安装好实验器材,给气垫导轨接上气源,然后读出拉力传感器的示数,记为F,同时从气垫导轨刻度尺上读出滑块与光电门之间的距离L;
③剪断细绳,让滑块滑向光电门,并记录滑块通过光电门的时间t;
④多次改变滑块与光电门之间的距离,记录相应的L与t的值,并计算相应的 。
试分析下列问题:
(1)用游标卡尺测量遮光片宽度d的测量结果如图所示,则d=________cm。
(2)剪断细绳后,滑块开始加速下滑,则其受到的合外力为________。
(3)剪断细绳后,在滑块从A运动至B的过程中,合外力对滑块、遮光片组成的系统做的功可表示为W=________。若动能定理成立,则在本实验中与L的关系式为=________。
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某同学验证动能定理的实验装置如图甲所示.水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带遮光片的长方形滑块,其总质量为M,实验步骤如下:
①用游标卡尺测出遮光片的宽度d;
②安装好实验器材,给气垫导轨接上气源,然后读出拉力传感器的示数,记为F,同时从气垫导轨刻度尺上读出滑块与光电门之间的距离L;
③剪断细绳,让滑块滑向光电门,并记录滑块通过光电门的时间t;
④多次改变滑块与光电门之间的距离,记录相应的L与t的值,结果如下表所示:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
L(m) | 0.600 | 0.800 | 1.000 | 1.200 | 1.400 |
t(ms) | 8.22 | 7.17 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
(104s-2) | 1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
试分析下列问题:
(1)用游标卡尺测量遮光片宽度d的测量结果如图乙所示,则d=________cm.
(2)剪断细绳后,滑块开始加速下滑,则其受到的合外力为________.
(3)剪断细绳后,在滑块从A运动至B的过程中,合外力对滑块、遮光片组成的系统做的功可表示为W=_____,动能的增加量可表示为ΔEk=________;若动能定理成立,则在本实验中与L的关系式为=________.
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某实验小组同学利用如图甲所示的装置“探究滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功关系”。
实验主要步骤如下
①在水平桌面上放置气垫导轨,并将滑块调到平衡状态;
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L;
④用天平称出滑块和遮光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m,且m远小于M。
⑤将滑块移至光电门1右侧某处,释放滑块,托盘落地前遮光条已通过光电门2。从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1,通过光电门2的时间△t2;
回答下列问题:
(1)为了调节滑块处于平衡状态,不挂细线和托盘,接通气源,轻推滑块,如果遮光条通过光电门1的时间为t1,通过光电门2的时间为t2。当满足t1___________t2(填“>”、“=”、“<”)时,则表示滑块已调至平衡状态。
(2)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=___________mm。
(3)已知重力加速度为g,以滑块(包含遮光条)为研究对象,在实验误差允许的范围内,若满足关系式___________(用测量的物理量的字母表示),则可认为滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功相等。
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某实验小组同学利用如图甲所示的装置“探究滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功关系”。
实验主要步骤如下
①在水平桌面上放置气垫导轨,并将滑块调到平衡状态;
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L;
④用天平称出滑块和遮光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m,且m远小于M。
⑤将滑块移至光电门1右侧某处,释放滑块,托盘落地前遮光条已通过光电门2。从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1,通过光电门2的时间△t2;
回答下列问题:
(1)为了调节滑块处于平衡状态,不挂细线和托盘,接通气源,轻推滑块,如果遮光条通过光电门1的时间为t1,通过光电门2的时间为t2。当满足t1___________t2(填“>”、“=”、“<”)时,则表示滑块已调至平衡状态。
(2)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=___________mm。
(3)已知重力加速度为g,以滑块(包含遮光条)为研究对象,在实验误差允许的范围内,若满足关系式___________(用测量的物理量的字母表示),则可认为滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功相等。
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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l,结果如下图所示,由此读出l=_______mm。
C.由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=_______cm。
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)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ΔEp=______(重力加速度为g)。
(2)如果ΔEp=___________,则可认为验证了机械能守恒定律。
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某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装置示意图如下图一所示:
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1 m,将导轨调至水平.
②用螺旋测微器测量挡光条的宽度,结果如上图二所示,由此读出=________mm.
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离
④将滑块移至光电门1左侧某处,待重物静止不动时,释放滑块,要求重物落地前挡光条已通过光电门2.
⑤从数字计时器(图一中未画出)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.
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出重物质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式:
②滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=________和v2=________.
(3)已知当地(重力加速度为g).如果在误差允许的范围内等式________ 成立 ,则可认为验证了机械能守恒定律.(用已测物理量字母表示)
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