(8分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

(1)實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平,利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平?
                                                       
(2)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=     cm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt=1.2×10-2s,則滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為       m/s.在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離x和              (文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示).
(3)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較                            在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測(cè)量的物理量符號(hào)表示),從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

(1)接通氣源,將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上,若滑塊基本保持靜止,則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的(或輕推滑塊,滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(dòng));(2)0.52; 0.43;滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s,滑塊的質(zhì)量M;(3) mgs 

解析試題分析:(1)當(dāng)氣墊導(dǎo)軌接通電源后,氣墊導(dǎo)軌認(rèn)為是光滑的,判斷是否水平的方法是:接通電源,將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上,若滑塊基本保持靜止,則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的(或輕推滑塊,滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(dòng)).
(2)游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm,游標(biāo)尺上第2個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊,則游標(biāo)讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm,所以最終讀數(shù)為:0.5cm+0.02cm=0.52cm;
由于遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間極短因此可以利用平均速度來(lái)代替其瞬時(shí)速度,因此滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為:,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,該實(shí)驗(yàn)中需要比較重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等即可判斷機(jī)械能是否守恒,故需要測(cè)量的物理量為:滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s,滑塊的質(zhì)量M.
(3)鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,其重力勢(shì)能的減小量為mgs,系統(tǒng)動(dòng)能的增量為:,因此只要比較二者是否相等,即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒.
考點(diǎn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(8分)用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖(甲)所示,已知單縫與雙縫間的距離L1=100mm,雙縫與屏的距離L2=700mm,雙縫間距d=0.25mm。用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量亮紋中心的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板左右移動(dòng),讓分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮紋的中心(如圖(乙)所示),記下此時(shí)手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。

①分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí),手輪上的讀數(shù)如圖(丙)所示,則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x1=_______mm、對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)x2=_______mm
②寫出計(jì)算波長(zhǎng)λ的表達(dá)式,λ=_________(用符號(hào)表示),λ=_____nm(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.0500s閃光一次,圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離,該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表所示(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.80m/s2,小球質(zhì)量m=0.200kg,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字):

時(shí)刻




速度(m/s)
4.99
4.48
3.98
 

(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度=__________m/s;
(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi),重力勢(shì)能增量=_________J,動(dòng)能減少量=________J;
(3)在誤差允許的范圍內(nèi),若近似相等,從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。造成不嚴(yán)格相等這種結(jié)果的主要原因是__________________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的兩條紙帶,兩紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔都相同。關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況的描述,正確的是

A.兩質(zhì)點(diǎn)在t0~t4時(shí)間內(nèi)的平均速度不相等
B.兩質(zhì)點(diǎn)在t2時(shí)刻的速度大小相等
C.兩質(zhì)點(diǎn)速度相等的時(shí)刻在t3~t4之間
D.兩質(zhì)點(diǎn)不一定是從同一地點(diǎn)出發(fā)的,但在t0時(shí)刻甲的速度為0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

①為了測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,我們通常采用如圖甲所示電路,請(qǐng)你根據(jù)甲電路圖用筆
線代替導(dǎo)線將乙實(shí)物圖連接完整。

因本實(shí)驗(yàn)原理不夠完善而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是              .
②為了消除這一系統(tǒng)誤差,某同學(xué)選用兩架量程適當(dāng)?shù)碾娏鞅恚瓵1(內(nèi)阻未知)、A2(內(nèi)阻等于RA)以及定值電阻R0,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的測(cè)量電路,該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路,多次改變滑動(dòng)變阻器尺的阻值,分別讀出兩電流表A1、A2的相應(yīng)示數(shù)I1、I2,以I1為縱坐標(biāo),I2為橫坐標(biāo),畫出I1與I2的關(guān)系圖象,若由圖象得到斜率為K,直線在縱軸上的截距為a,則被測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E=      ;內(nèi)阻r=       。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖甲所示的裝置來(lái)探究“牛頓第二定律”.
(1)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)先接通計(jì)時(shí)器的電源(頻率為50Hz),再放開紙帶,如圖乙是打出的一條紙帶,O為起點(diǎn),A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖乙所示,則小車的加速度大小a=______m/s2,打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vB=______m/s (結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(2)該同學(xué)在做探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),保持沙和沙桶的總質(zhì)量m一定。改變小車及車中砝碼的總質(zhì)量M,測(cè)出相應(yīng)的加速度a,并采用圖像法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該作a與_________的關(guān)系圖像.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(11分)現(xiàn)要測(cè)定一電壓表的內(nèi)阻Ry的值。實(shí)驗(yàn)室提供了如下的器材:
A. 待測(cè)電壓表V(量程3V,內(nèi)阻r1約幾kΩ)
B. 電流表A(量程5mA,內(nèi)阻約10Ω)
C. 電阻箱R0(0—9999.9Ω)
D. 滑動(dòng)變阻器R1(50Ω,100mA)
E. 滑動(dòng)變阻器R2(3kΩ,2mA)
F. 電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻可忽略不計(jì))
G. 開關(guān)S及導(dǎo)線若干

①先用多用電表粗測(cè)電壓表內(nèi)阻,選擇電阻率倍率____,將兩表筆短接,進(jìn)行歐姆調(diào)零,再使兩表筆接觸電壓表的正負(fù)接線柱,讀數(shù)如圖甲所示,則其阻值為____Ω。
②為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,要求實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的電表指針偏轉(zhuǎn)超過(guò)其量程的一半,四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示。最適合的是_______,電路中的滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用___
(選填“R1”或“R2”)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要測(cè)量的物理量及對(duì)應(yīng)的符號(hào)是____,用測(cè)得的物理量計(jì)算電壓表V內(nèi)阻的表達(dá)式是Ry_____。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用的一種電子元件,它的電路符號(hào)如圖甲所示。正常使用時(shí),帶“+”號(hào)的一端接高電勢(shì),帶“-”的一端接低電勢(shì)。某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得它兩端的電壓UD和通過(guò)它的電流I的數(shù)據(jù),并記錄在下表中:

UD / V
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.6
2.8
3.0
I/mA
0
0.9
2.3
4.3
6.8
13.0
19.0
24.0
25.8
37.0
(1)在圖乙中的虛線內(nèi)畫出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖。所用的實(shí)驗(yàn)器材有:量程為5V的電壓表V,其內(nèi)阻約為10kΩ;量程為50mA的電流表mA,內(nèi)阻約為100Ω;直流電源E;滑動(dòng)變阻器R;開關(guān)S;導(dǎo)線若干。
(2)在圖丙中的方格紙上用描點(diǎn)法畫出二極管的伏安特性曲線,并由此判斷,該二極管的電阻隨所加電壓的增大而            (填“增大”或“減小”)。
(3)已知該發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.7V,現(xiàn)用6V穩(wěn)壓電源供電,需要串聯(lián)一個(gè)電阻R才能使二極管工作在最佳狀態(tài),試運(yùn)用伏安特性曲線計(jì)算R的阻值為        Ω(取整數(shù))。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)實(shí)驗(yàn)小組用如下圖(甲)所示裝置探究“加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”.實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量為M,鉤碼質(zhì)量為m,用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力.

(1)下列說(shuō)法正確的是
A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實(shí)驗(yàn)中M應(yīng)遠(yuǎn)大于m 
D.在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)用a-1/M圖像
(2)實(shí)驗(yàn)小組測(cè)出若干組F-a數(shù)據(jù),然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作為如圖乙所示的a-F圖線,發(fā)現(xiàn)圖像既不過(guò)原點(diǎn),又不是直線,最主要的原因是
A.沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)所墊木片太薄,且小車質(zhì)量較大
B.沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)所墊木片太薄,以及鉤碼的質(zhì)量較大
C.平衡摩擦力時(shí),所墊木片太厚,且鉤碼質(zhì)量較大
D.平衡摩擦力時(shí),所墊木片太厚,且小車的質(zhì)量較大
(3)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),圖丙為某次試驗(yàn)中打出的紙袋,打電計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz,則加速度a=______m/s2(保留兩位有效數(shù)字)

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