題目列表(包括答案和解析)
氣墊導(dǎo)軌是一種常用的實驗儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,這樣滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為與導(dǎo)軌間無摩擦,如題圖氣墊導(dǎo)軌的實驗裝置如圖甲所示,利用帶有豎直擋光片的滑塊,就可以完成許多力學(xué)實驗,光電計時器及其光電門的結(jié)構(gòu)如圖乙所示,a、b分別是光電門中彼此正對的激光發(fā)射和接收裝置。擋光片結(jié)構(gòu)如圖丙所示,兩擋光條之間的距離Δx很。s2~3 cm)。當擋光片的兩遮光部分從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示兩次開始擋光的時間,由此可以較準確測量出擋光片的左右兩擋光條通過光電門的時間間隔Δt,這樣就可以表示出滑塊通過光電門時的速度。
利用氣墊導(dǎo)軌來驗證牛頓第二定律
(1)使用氣墊導(dǎo)軌來驗證牛頓第二定律時,首先通過調(diào)螺釘使氣墊導(dǎo)軌水平,其具體檢測導(dǎo)軌水平的方法可以是: ;
(2)若滑塊[包括擋光片]和砝碼[連接滑塊和砝碼的輕繩跨過導(dǎo)軌右端的光滑定定滑輪]的質(zhì)量分別為M和m(M>m),滑塊從靜止釋放后,向右做勻加速運動,先后通過光電門1和2(兩光電門之間距離為x),結(jié)果光電門1和2的示數(shù)分別為Δt1和Δt2,滑塊上擋光片的兩擋光條間距為Δx,則滑塊通過光電門1時的速度v1= ,通過光電門2時的速度v2= 。利用勻速直線運動的規(guī)律可求得滑塊運動的加速度a = (用v1、v2、x表示),則近似驗證牛頓第二定律的表達式為: ;(用M、m、a、g表示)
(3)本實驗的器材除氣墊導(dǎo)軌、天平、砝碼、滑塊[包括擋光片]和光電計時器之外,不僅需要器材用 測出兩光電門的間距x,還需要測出兩擋光條的間距Δx,為使測量盡可能精確,測Δx時應(yīng)使用的測量器材是 ;
(4)若本實驗中近似驗證牛頓第二定律仍有誤差,其主要原因是:
。
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(1)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。
A.普朗克在研究黑體輻射問題中提出了能量子假說( )
B.康普頓效應(yīng)說明光子有動量,即光具有粒子性( )
C.玻爾建立了量子理論,成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象( )
D.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)( )
(2)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計),采用的實驗步驟如下:
A.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
B.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;
C.在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上;
D.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1;
E.按下電鈕放開卡銷,同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作。當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時,記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2。
本實驗中還應(yīng)測量的物理量是_____________,利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是_____________。
(3)2008年北京奧運會場館周圍80%—90%的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電,奧運會90%的洗浴熱水將采用全玻璃真空太陽能集熱技術(shù)?茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng),即在太陽內(nèi)部4個氫核()轉(zhuǎn)化成一個氦核()和兩個正電子()并放出能量。已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.007 3 u,α粒子的質(zhì)量mα=4.001 5 u,電子的質(zhì)量me=0.000 5 u。1 u的質(zhì)量相當于931 MeV的能量。
①寫出該熱核反應(yīng)方程;
②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少兆電子伏的能量?(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)
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