【題目】利氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律.實驗裝示意圖如圖1所示:

(1)實驗步驟:

①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平.

②用游標卡尺測量擋光條的寬度L,結(jié)果如圖所示,由此讀出L=_____mm.

③由導(dǎo)軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離x

④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待砝碼靜止不動時,釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2.

⑤從數(shù)字計時器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間t1t2

⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.

(2)用表示直接測量量的字寫出下列所求物理量的表達式:

①當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時,系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和碼)的總動能分別為Ek1=_____________Ek2=____________

②如果表達式_____________成立,則可認為驗證了機械能守恒定律.

【答案】10.90

【解析】

(1)游標卡尺,主尺讀數(shù)為10mm,游標讀數(shù)為0.02×45mm=0.90mm,所以最終讀數(shù)為10.90mm;
(2)由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度.滑塊通過光電門1速度v1=滑塊通過光電門2速度v2=;系統(tǒng)的總動能分別為:Ek1=(M+m)(2;Ek2=(M+m)(2;
在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢能的減少Ep=mgs
(3)如果滿足關(guān)系式Ep=Ek2-Ek1,即系統(tǒng)重力勢能減小量等于動能增加量,則可認為驗證了機械能守恒定律.

練習(xí)冊系列答案
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A. C點的電勢為3V

B. 場強方向由A指向B

C. 該勻強電場的電場強度大小為100V/m

D. 該勻強電場的電場強度大小為

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A. 若測得θ=60°時,風(fēng)速v=6m/s

B. 若風(fēng)速增大到某一值時,θ可能等于90°

C. 若風(fēng)速不變,換用半徑變大、質(zhì)量相同的球,則θ不變

D. 若風(fēng)速不變,換用半徑相等、質(zhì)量變大的球,則θ減小

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A. 若入射粒子的電荷量相等,則出射粒子的質(zhì)量一定相等

B. 若入射粒子的電荷量相等,則出射粒子的動能一定相等

C. 若入射粒子的電荷量與質(zhì)量之比相等,則出射粒子的速率一定相等

D. 若入射粒子的電荷量與質(zhì)量之比相等,則出射粒子的動能一定相等

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(2)滑塊運動的總位移?

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A.圓環(huán)不一定加速下滑

B.圓環(huán)可能勻速下滑

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D.圓環(huán)與桿之間一定存在摩擦

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A. v0≥0 B. v0≥4m/s C. v0≥2m/s D. v0≤2m/s

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