氣墊導(dǎo)軌的原理是利用從導(dǎo)軌表面小孔噴出的壓縮空氣,在滑塊與導(dǎo)軌之間形成很薄的空氣膜,使滑塊與導(dǎo)軌不直接接觸。因此在實(shí)驗(yàn)中滑塊的運(yùn)動(dòng)可以近似看成無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)。如圖是簡(jiǎn)化的氣墊導(dǎo)軌的示意圖。
某同學(xué)在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中,在氣墊導(dǎo)軌末端固定一個(gè)光電門(mén),滑塊上有一遮光板,寬板為△L(△L很。,光電門(mén)可記錄遮光板經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的遮光時(shí)間△t,實(shí)驗(yàn)操作和處理如下:
(1)把導(dǎo)軌的一端用一塊木塊墊起,使滑塊從導(dǎo)軌的頂端由靜止滑下,遮光板經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間,滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度=    。
(2)保持滑塊的質(zhì)量一定,在導(dǎo)軌的一端分別墊二塊、三塊……相同的木塊,滑塊每次從同一位置滑下,并測(cè)出經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度v0當(dāng)分別墊一塊和三塊木塊時(shí),滑塊所受合外力之比為      。
(3)只要驗(yàn)證與合外力F成      比(填“正”或“反”)的關(guān)系,即可驗(yàn)證當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)a與F成正比。  
(4)導(dǎo)軌一端墊四塊木塊時(shí),滑塊質(zhì)量為m,滑塊所受合外力為F0要保證F不變,導(dǎo)軌一端墊兩塊木塊時(shí),滑塊質(zhì)量為_(kāi)___           。
(1)(2分) (2)1:3(3分) (3)正(3分) (4)2m(3分)

分析:(1)遮光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間非常小,因此可以平均速度代替其通過(guò)的瞬時(shí)速度,據(jù)此可以求出窄片通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小.
(2)在導(dǎo)軌的一端分別墊二塊、三塊…相同的木塊,改變了斜面的傾角,根據(jù)受力分析和牛頓第二定律求解.
(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行分析.
(4)根據(jù)得墊四塊木塊和墊兩塊木塊時(shí)的質(zhì)量關(guān)系.
解答:(1)遮光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間非常小,因此可以平均速度代替其通過(guò)的瞬時(shí)速度,滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度
(2)滑塊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
保持滑塊的質(zhì)量一定,在導(dǎo)軌的一端分別墊二塊、三塊…相同的木塊,滑塊每次從同一位置滑下,當(dāng)分別墊一塊和三塊木塊時(shí),由(其中h為斜面高,s為斜面長(zhǎng))知斜面的傾角的正弦值為1:3,所以滑塊所受合外力之比為1:3.
(3)由于滑塊做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),則加速度  所以只要驗(yàn)證v2與合外力F成正比即可驗(yàn)證當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)a與F成正比.
(4)導(dǎo)軌一端墊四塊木塊時(shí),滑塊質(zhì)量為m,滑塊所受合外力為F,要保證F不變,導(dǎo)軌一端墊兩塊木塊時(shí),一端墊四塊木塊與一端墊兩塊木塊,斜面的傾角的正弦值為2:1,而,所以滑塊質(zhì)量為2m.
故答案為:(1)
(2)1:3
(3)正
(4)2m
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)小組A不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了,剩下的一部分紙帶上各點(diǎn)間的距離如圖所示的數(shù)值,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T(mén)=0.02s,重力加速度g="10" m/s2;重錘的質(zhì)量為m,已知S1="0.98cm," S2=1.42cm,S3=1.78cm,則
(1)記錄B點(diǎn)時(shí)重錘的速度表達(dá)式vB=­_________(寫(xiě)計(jì)算式用字母表示) ;
(2)重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)重力勢(shì)能變化量是__________;
(3) 記錄C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能EKC="0.320m" ,重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能變化量是__________;
重要說(shuō)明:以上3空答案的數(shù)值或表達(dá)式的系數(shù)均取3位小數(shù)
(4)我們發(fā)現(xiàn),△EP減 和△Ek增 并不嚴(yán)格相等,產(chǎn)生誤差的主要原因是_________________________________________________________________________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

下圖游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為       cm 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為        mm

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

利用電火花計(jì)時(shí)器做如下實(shí)驗(yàn)。
(1)(10分)甲同學(xué)使用如圖1所示的裝置來(lái)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。

①下面是操作步驟:
a.按圖1安裝器材;
b.松開(kāi)鐵夾,使重錘帶動(dòng)紙帶下落;
c.接通電火花計(jì)時(shí)器電源,使計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作
d.進(jìn)行數(shù)據(jù)處理:
e.根據(jù)需要,在紙帶上測(cè)量數(shù)據(jù)。
把上述必要的操作步驟按正確的順序排列           .
②電火花計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上,圖2為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,從起始點(diǎn)O開(kāi)始,將此后連續(xù)打出的7個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、C、D……,

電火花計(jì)時(shí)器打F點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度為            m/s。(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
③如果已知重錘的質(zhì)量為0.50kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2。從打O點(diǎn)到打F點(diǎn)的過(guò)程中,重錘重力勢(shì)能的減少量為           J,重錘動(dòng)能的增加量為     J。(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
(2)(8分)乙同學(xué)采用如圖3所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動(dòng)能定理”研究的實(shí)驗(yàn)。

a.按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,不掛配重,反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車(chē)能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng);
b.把細(xì)線系在小車(chē)上并繞過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重。接通電源,放開(kāi)小車(chē),電火花計(jì)時(shí)器在被小車(chē)帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)。從某點(diǎn)A開(kāi)始,此后在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次標(biāo)為B、C、D……;
c.測(cè)量出B、C、D、……各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離,分別記為、、、……;
d.用配重受到的重力分別乘以、、、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2)
e.求出B、C、D、……各點(diǎn)速度的大小,分別記為、、……,再求出它們的平方、、、……;
f.用縱坐標(biāo)表示速度的平方,橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功W,作出圖象,并在圖象中描出(,)坐標(biāo)點(diǎn),再連成圖線;(以下計(jì)算保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
①在步驟d中,該同學(xué)測(cè)得,則配重重力所做的功      J;
②該同學(xué)得到圖象如圖4。通過(guò)圖象可知,打A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)小車(chē)的速度  m/s;
③小車(chē)的質(zhì)量M=        kg.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn),先將球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下,在水平地面的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次,再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平段的最右端處?kù)o止,讓球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下,且與b球彈性相碰,碰后兩球分別落在記錄紙上的不同位置,重復(fù)10次.(兩球都是在斜槽末端處的O點(diǎn)正上方水平飛出,且ma>mb)

(1)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是.(       )(填序號(hào)字母)
A. 小球a、b的質(zhì)量ma、mb
B. 小球a、b的半徑r
C. 斜槽軌道末端到水平地面的高度H
D. 球a的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度差h
E. 小球a、b離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間
F. 記錄紙上O點(diǎn)到兩小球的平均落點(diǎn)位置A、B、
C的距離、、
(2)放上被碰小球,兩球(ma>mb)相碰后,小球a、b的平均落點(diǎn)位置依次是圖中     點(diǎn)和     點(diǎn).
(3)利用該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量,也可以判斷兩球碰撞過(guò)程中機(jī)械能是否守恒.判斷的依據(jù)是看與                    在誤差允許范圍內(nèi)是否相等.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

氣墊導(dǎo)軌(如圖)工作時(shí),空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出,在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸,大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力.為了探究碰撞中的守恒量,在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊,每個(gè)滑塊的一端分別與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后,接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng),兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng).右下圖為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分,

在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶,用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度s1s2s3.若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位,那么,碰撞前兩滑塊的質(zhì)量和速度大小的乘積分別為_(kāi)______   、_______   ,碰撞前兩滑塊的質(zhì)量和速度乘積的矢量和為          ;碰撞后兩滑塊的總質(zhì)量和速度大小的乘積為_(kāi)_______.重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),多做幾次尋找碰撞中的守恒量.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中,得到的一條紙帶,如圖所示。在紙帶上選擇了標(biāo)為0—5的6個(gè)記數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。紙帶旁并排放著帶有最小刻度為毫米的刻度尺,零刻度線與0點(diǎn)對(duì)齊,由此計(jì)算出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度是             m/s2。(保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得單擺的擺角小于5°,完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t,用毫米刻度尺測(cè)得擺線用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為L(zhǎng),用螺旋測(cè)微器測(cè)得擺球的直徑為d。

(1)用上述物理量的符號(hào)寫(xiě)出求重力加速度的一般表達(dá)式g=___。
(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是___________________。
A.實(shí)驗(yàn)室處在高山上,距離海平面太高
B.單擺所用的擺球質(zhì)量太大
C.以擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算
D.把n次全振動(dòng)的時(shí)間t誤作為(n+1)次全振動(dòng)的時(shí)間
(3)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像如圖所示,則由圖像求出的重力加速度g=_________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz時(shí),振針每隔 _______s打一個(gè)點(diǎn),F(xiàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體的速度,當(dāng)實(shí)際的電源頻率低于50Hz時(shí),如果仍按50Hz來(lái)計(jì)算,則測(cè)得的速度值將比真實(shí)值偏        。

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