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________.
高三物理实验题中等难度题
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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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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如图甲是利用气垫导轨探究“在外力一定的条件下,物体加速度与质量的关系”的实验装置.实验步骤如下:
①气垫导轨放在水平桌面上,并调至水平;
②用游标卡尺测出挡光条的宽度为;
③由导轨上标尺读出两光电门中心之间的距离为s;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动后释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤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所用的时间分别为Δt1和Δt2;
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量为M;
⑦改变滑块的质量重复步骤④⑤⑥进行多次实验.据上述实验完成下列问题:
⑴关于实验操作,下列说法正确的是 ;
A.应先接通光电门后释放滑块
B.调节气垫导轨水平时,应挂上砝码
C.应调节定滑轮使细线和气垫导轨平行
D.每次都应将滑块从同一位置静止释放
⑵用测量物理量的字母表示滑块加速度a=
⑶由图乙画出-M的图线(实线),可得到砝码和砝码盘的总重力G= N
⑷在探究滑块加速度a和质量M间的关系时,根据实验数据画出如图乙所示的-M图线,发现图线与理论值(虚线)有一定的差距,可能原因是
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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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(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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(1)某物理兴趣小组的同学,在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,测得左侧滑块质量m1=150 g,右侧滑块质量m2=121 g,挡光片宽度为2.00 cm,两滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图所示。开始时两滑块都静止,烧断细线后,两滑块分别向左、向右方向运动。挡光片通过左、右光电门的时间分别为Δt1=0.20 s,Δt2=0.16 s。取向右为正方向,则烧断细线前系统的总动量为____kg·m/s,烧断细线后系统的总动量为____kg·m/s。
(2)在用双缝干涉测光的波长实验中,小李同学在测量某暗条纹中心位置时,手轮上的示数如图所示,其示数为
__mm。当小李用黄光作为入射光,发现条纹间距太小。为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有____。
A.改用红光作为入射光
B.改用蓝光作为入射光
C.增大双缝到屏的距离
D.更换间距更大的双缝
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(1)某物理兴趣小组的同学,在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,测得左侧滑块质量m1=150 g,右侧滑块质量m2=121 g,挡光片宽度为2.00 cm,两滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图所示。开始时两滑块都静止,烧断细线后,两滑块分别向左、向右方向运动。挡光片通过左、右光电门的时间分别为Δt1=0.20 s,Δt2=0.16 s。取向右为正方向,则烧断细线前系统的总动量为____kg·m/s,烧断细线后系统的总动量为____kg·m/s。
(2)在用双缝干涉测光的波长实验中,小李同学在测量某暗条纹中心位置时,手轮上的示数如图所示,其示数为
__mm。当小李用黄光作为入射光,发现条纹间距太小。为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有____。
A.改用红光作为入射光
B.改用蓝光作为入射光
C.增大双缝到屏的距离
D.更换间距更大的双缝
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某物理兴趣小组的同学,在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,测得左侧滑块质量m1=150 g,右侧滑块质量m2=121 g,挡光片宽度为2.00 cm,两滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图所示。开始时两滑块都静止,烧断细线后,两滑块分别向左、向右方向运动。挡光片通过左、右光电门的时间分别为Δt1=0.20 s,Δt2=0.16 s。取向右为正方向,则烧断细线前系统的总动量为____kg·m/s,烧断细线后系统的总动量为____kg·m/s。
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