题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通
宁夏银川市金凤区六盘山高中2016-2017学年高二下学期物理期末考试试卷
某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验;气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成.
下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③接通光电计时器;
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间;
⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2,两滑块通过光电门后依次被制动;
⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t1=10.01ms,通过光电门2的挡光时间△t2=49.99ms,滑块2通过光电门2的挡光时间△t3=8.35ms;
⑧测出挡光片的宽度d=5mm,测得滑块1(包括撞针)的质量为ml=300g,滑块2(包括弹簧)质量为m2=200g;
数据处理与实验结论:
①实验中气垫导轨的作用是
②碰撞前滑块l的速度vl为 m/s;碰撞后滑块1的速度v2为 m/s;滑块2的速度v3为 m/s;(结果保留两位有效数字)
③在误差允许的范围内,通过本实验,同学们可以探究出哪些物理量是不变的?通过对实验数据的分析说明理由.(至少回答2个不变量).
a. b..
如图甲所示,用细线将两个滑块拉近,把弹簧压缩,然后烧断细线,弹簧弹开后落下,两个滑块由静止向相反方向运动。如图乙所示,在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架,可以得到能量损失很小的碰撞。在滑块的碰撞端粘橡皮泥,可以增大碰撞时的能量损失。如果在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动,这样的碰撞中能量损失很大。
若甲、乙、丙图中左侧滑块和右侧滑块的质量都为m,两遮光片的宽度都为d,光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。
状态 | 左侧光电门 | 右侧光电门 | |
甲图 装置 | 碰前 | 无 | 无 |
碰后 | T1 | T2 | |
乙图 装置 | 碰前 | T3 | 无 |
碰后 | 无 | T4 | |
丙图 装置 | 碰前 | T3 | 无 |
碰后 | 无 | T6 |
a.根据实验数据,若采用乙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T4。若采用丙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T6。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律,请你判断T4和T6的关系应为T4{#blank#}1{#/blank#}T6(选填“>”、“<”或“=”)。
b.利用图甲所示的实验装置能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小{#blank#}2{#/blank#}?如果可以,请根据实验中能够测出的物理量写出表达式{#blank#}3{#/blank#}。
试题篮