题目
题型:不详难度:来源:
某同学在验证牛顿第二定律实验中,在气垫导轨末端固定一个光电门,滑块上有一遮光板,宽板为△L(△L很小),光电门可记录遮光板经过光电门时的遮光时间△t,实验操作和处理如下:
(1)把导轨的一端用一块木块垫起,使滑块从导轨的顶端由静止滑下,遮光板经过光电门的时间,滑块经过光电门时的速度= 。
(2)保持滑块的质量一定,在导轨的一端分别垫二块、三块……相同的木块,滑块每次从同一位置滑下,并测出经过光电门的速度v0当分别垫一块和三块木块时,滑块所受合外力之比为 。
(3)只要验证与合外力F成 比(填“正”或“反”)的关系,即可验证当质量不变时a与F成正比。
(4)导轨一端垫四块木块时,滑块质量为m,滑块所受合外力为F0要保证F不变,导轨一端垫两块木块时,滑块质量为____ 。
答案
解析
分析:(1)遮光板通过光电门的时间非常小,因此可以平均速度代替其通过的瞬时速度,据此可以求出窄片通过光电门时的速度大小.
(2)在导轨的一端分别垫二块、三块…相同的木块,改变了斜面的倾角,根据受力分析和牛顿第二定律求解.
(3)根据运动学公式进行分析.
(4)根据得垫四块木块和垫两块木块时的质量关系.
解答:(1)遮光板通过光电门的时间非常小,因此可以平均速度代替其通过的瞬时速度,滑块经过光电门时的速度
(2)滑块在斜面上受重力和支持力,合力等于重力沿斜面向下的分力.即
保持滑块的质量一定,在导轨的一端分别垫二块、三块…相同的木块,滑块每次从同一位置滑下,当分别垫一块和三块木块时,由(其中h为斜面高,s为斜面长)知斜面的倾角的正弦值为1:3,所以滑块所受合外力之比为1:3.
(3)由于滑块做初速度为零的匀加速运动,则加速度 所以只要验证v2与合外力F成正比即可验证当质量不变时a与F成正比.
(4)导轨一端垫四块木块时,滑块质量为m,滑块所受合外力为F,要保证F不变,导轨一端垫两块木块时,一端垫四块木块与一端垫两块木块,斜面的倾角的正弦值为2:1,而,所以滑块质量为2m.
故答案为:(1)
(2)1:3
(3)正
(4)2m
核心考点
试题【气垫导轨的原理是利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气,在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜,使滑块与导轨不直接接触。因此在实验中滑块的运动可以近似看成无摩擦运动。如图是】;主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]
举一反三
(2)在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).
①在摆球经过最低点时启动秒表计时:________;
②用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期:________.
(3)某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示.他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g=________.
①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺
(2)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ,则打A点时小车运动的速度vA=_______m/s,小车运动的加速度a=_______m/s2。(结果要求保留三位有效数字)
(1)实验的部分步骤如下,请将步骤②补充完整:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开开关,取下纸带。
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
(2)下图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,通过数据处理可获得各计数点对应时刻小车的瞬时速度v,
下表是纸带的一些测量结果,根据上面的插图可知OA的长度 cm,OC的长度 cm;
根据下表的数据可知,打下计数点C时,小车的瞬时速度是 m/s。
测量点 | S/cm | v/(m·s-1) |
0 | -- | 0.35 |
A | | 0.40 |
B | -- | 0.45 |
C | | |
D | -- | 0.54 |
E | -- | 0.60 |
(1)如测出摆线长为,小球直径为D,次全振动的时间为,则当地的重力加速度等于 (用以上字母表示),为了减小测量周期的误差,应在 位置开始计时和结束计时.
(2) 如果单摆的偏角小于50,某小组测得的值偏小,可能原因是( )
A.单摆的振幅较小 |
B.测摆线长时摆线拉得过紧 |
C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度稍微增加了 |
D.开始计时时,秒表过迟按下 |
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期T,从而得出一组对应的和T的数值,再以为横坐标、 为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率.则重力加速度= (用表示)
(1)本实验必须测量的物理量是.( )(填序号字母)
A. 小球a、b的质量ma、mb
B. 小球a、b的半径r
C. 斜槽轨道末端到水平地面的高度H
D. 球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h
E. 小球a、b离开轨道后做平抛运动的飞行时间
F. 记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、
C的距离、、
(2)放上被碰小球,两球(ma>mb)相碰后,小球a、b的平均落点位置依次是图中 点和 点.
(3)利用该实验测得的物理量,也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒.判断的依据是看与 在误差允许范围内是否相等.
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