(10分)某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連;瑝K在細線的牽引下向左加速運動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。

⑴實驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上,輕推滑塊,當圖乙中的
Δt1   Δt2(選填“>”、“=”或“<”)時,說明氣墊導軌已經(jīng)水平。
⑵用游標卡尺測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示,則d =   mm。
⑶滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與鉤碼Q相連,鉤碼Q的質(zhì)量為m。將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機得到的圖象如圖乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,還應(yīng)測出      (寫出物理量的名稱及符號)。
⑷若上述物理量間滿足關(guān)系式     ,則表明在上述過程中,滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。

(1)t1=t2(2分)(2)5.0mm (2分)(3) 滑塊質(zhì)量M,兩光電門間距為L (各2分)
(4) mgL=   (2分)

解析試題分析:滑塊勻速運動時,遮光條遮光時間相等,表面氣墊導軌已經(jīng)調(diào)水平。游標卡尺讀數(shù)為5.00mm。驗證滑塊和砝碼組成系統(tǒng)機械能守恒定律,許需測量滑塊質(zhì)量M,兩光電門間距為L;瑝K通過兩光電門時的速度分別為,系統(tǒng)重力勢能減少量等于動能增加量,則表面機械能守恒,有關(guān)系式mgL=。
考點:本題考查光電門測量速度與驗證機械能守恒定律實驗。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,采用如圖所示的裝置圖進行實驗:

(1)實驗中,需要在木板的右端墊上一個小木塊,其目的是_________________________;
(2)實驗中,已經(jīng)測出小車的質(zhì)量為M,砝碼(包括砝碼盤)的質(zhì)量為m,若要將砝碼(包括砝碼盤)的重力大小作為小車所受拉力F的大小,這樣做的前提條件是                  .
(3)在實驗操作中,下列說法正確的是____________ (填序號)

A.求小車運動的加速度時,可用天平測出小盤和砝碼的質(zhì)量M′和m′,以及小車質(zhì)量M,直接用公式a=求出
B.實驗時,應(yīng)先接通打點計時器的電源,再放開小車
C.每改變一次小車的質(zhì)量,都需要改變墊入的小木塊的厚度
D.先保持小車質(zhì)量不變,研究加速度與力的關(guān)系;再保持小車受力不變, 研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(4分)實驗室新進了一批低電阻的螺線管,課外活動小組的同學想用多用電表粗測螺線管的電阻。多用電表電阻檔有4個倍率:分別為×1k、×100、×10、×1。

(1)若該同學選擇×10倍率,用正確的操作步驟測量時,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖中虛線所示,為了較準確地進行測量,請你補充完整下列依次應(yīng)該進行的主要操作步驟:
A.                            ;B.                              。
(2)重新測量后,刻度盤上的指針位置如圖中實線所示, 則測量結(jié)果是        W。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(10分)(1)用多用電表歐姆檔粗略測量某元件的電阻,選用×1檔,測量結(jié)果如圖所示,則測得的電阻為       Ω;

(2)為描繪該元件的U-I圖線。提供了如下器材:
A.電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.9Ω)
B.電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約3kΩ)
C.滑動變阻器R1(10Ω,2A)
D.滑動變阻器R2(1000Ω,1A)
E.電源E(電動勢6V,內(nèi)阻約0.1Ω)
F.開關(guān)S及導線若干。
①實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇       (填寫器材序號),以保證實驗過程中調(diào)節(jié)方便;
②設(shè)計合適電路,在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖;

③如圖中Ⅰ、Ⅱ圖線,一條為元件真實的U—I圖線,另一條是本次實驗中測得的U—I圖線,其中       是本次實驗中測得的圖線。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(9分)某同學為了測量電流表A1內(nèi)阻的精確值,有如下器材:
電流表A1(量程300 mA,內(nèi)阻約為5Ω);
電流表A2(量程600 mA,內(nèi)阻約為1Ω);
電壓表V(量程15 V,內(nèi)阻約為3 kΩ);
滑動變阻器R1(0~5Ω,額定電流為1 A);
滑動變阻器R2(0~50Ω,額定電流為0.01A);
電源E(電動勢3 V,內(nèi)阻較小);
定值電阻R0 (5Ω); 
單刀單擲開關(guān)一個、導線若干。
實驗要求待測電流表A1的示數(shù)從零開始變化,且多測幾組數(shù)據(jù),盡可能的減少誤差。
(1)以上給定的器材中滑動變阻器應(yīng)選              ;
(2)在答題卡的方框內(nèi)畫出測量A1內(nèi)阻的電路原理圖,并在圖中標出所用儀器的代號;

(3)若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內(nèi)阻r1,則r1的表達式為r1 =              ;上式中各符號的物理意義是                          。

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在測量金屬絲電阻率的實驗中,可供選用的器材如下:
待測金屬絲:Rx(阻值約4 Ω,額定電流約0.5 A);
電壓表:V(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ);
電流表:A1(量程3 A,內(nèi)阻約0.05 Ω);
A2(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω);
電源:E1(電動勢12 V,內(nèi)阻不計);
E2(電動勢3 V,內(nèi)阻不計);
滑動變阻器:R(最大阻值約20 Ω);
螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān)S;導線。
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為________mm。

②若滑動變阻器采用限流接法,為使測量盡量精確,電流表應(yīng)選________、電源應(yīng)選________(均填器材代號),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。

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(6分)某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中,設(shè)計出如下的實驗方案,其實驗裝置如右圖所示.已知小車質(zhì)量M=400g,砝碼盤質(zhì)量m0=10 g,所使用的打點計時器交流電頻率f=50 Hz.其實驗步驟是:

A.按右圖中所示安裝好實驗裝置;
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,接通電源后,輕推小車,使小車能沿長木板向下做勻速運動,斷開電源;
C.取下輕細繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.再接通電源,然后放開小車,打出一條紙帶,斷開電源,由紙帶求得小車的加速度a;
E.重新掛上細繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,調(diào)節(jié)墊塊的位置,改變傾角,重復B~D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列問題:(g=10m/s2)
(1)按上述方案做實驗,是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量?_______(填“是”或“否”).
(2)實驗中打出的其中一條紙帶如左圖所示,由該紙帶可求得小車的加速度a=________ m/s2.此時砝碼盤中所加砝碼質(zhì)量為________g 。

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(10分)某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中,設(shè)計出如下的實驗方案,其實驗裝置如圖所示.已知小車質(zhì)量M=214.6 g,砝碼盤質(zhì)量m0=7.8 g,所使用的打點計時器交流電頻率f=50 Hz.其實驗步驟是:

A.按圖中所示安裝好實驗裝置;
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運動;
C.取下細繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.先接通電源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;
E.重新掛上細繩和砝碼盤,增加砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復B-D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列問題:
(1)按上述方案做實驗,是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量?________(填“是”或“否”).
(2)實驗中打出的一條紙帶如下圖所示,可求得小車的加速度a=______m/s2.(結(jié)果保留兩位小數(shù))

(3)某同學將有關(guān)測量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格中,如下表,
次數(shù)
1
2
3
4
5
砝碼盤中砝碼的重力F/N
0.10
0.20
0.29
0.39
0.49
小車的加速度
a/(m·s-2)
0.88
1.44
1.84
2.38
2.89
他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象(如左圖).造成圖線不過坐標原點的一條最主要原因是
________________________________________________________________________,

從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是________________________,其大小為  ________ .

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置。他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放.

(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=     mm.

(2)下列不必要的一項實驗要求是       .(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)

A.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當大些
B.應(yīng)將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平
C.應(yīng)使細線與氣墊導軌平行
D.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
(3)實驗時,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的加速度,還需要測量的物理量是         
(4)改變鉤碼質(zhì)量,測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t,通過描點作出線性圖象,研究滑塊的加速度與力的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出          圖象。   

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