(1)V1=l/△t1=0.03/0.3=0.1m/s V2=l/△t2=0.03/0.1=0.3m/s 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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.如图是简化的气垫导轨的示意图.
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△t1,滑块经过光电门时的速度v1=
△L
△t1
△L
△t1

(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v当分别垫一块和三块木块时,滑块所受合外力之比为
1:3
1:3

(3)只要验证
v2与合外力F成正比
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F0要保证F不变,导轨一端垫两块木块时,滑块质量为
2m
2m

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如图为某实验小组用气垫导轨结合光电门测量滑块运动加速度的实验装置,由底座上的刻度尺可以读出两个光电门中心之间的距离x=24cm,由图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d=
 
cm,将滑块从图甲位置由静止释放,由计时器可以读出遮光条通过光电门l,2的时间分别为△t1=0.02S,△t2=0.01S,则滑块经过光电门l的瞬时速度为v1=
 
m/s,则滑块的加速度a=
 
m/s2(保留两位有效数字)
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在一条狭窄的公路上,乙车以v2=10m/s匀速行驶,甲车在后面以v1=30m/s速度匀速行驶.由于甲车司机疏忽,当两车相距L=50米时,甲才发现乙,t1=0.2s后,甲以a1=3m/s2的加速度匀减速,并鸣笛警告.又经过t2=0.5s,乙车以a2=2m/s2的加速度加速.问两车是否会相撞?若相撞,求相撞时刻;若不相撞,求两车最小间距.

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(2010?海南)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:

(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,将导轨调至水平;
②用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示,由此读出l=
9.30
9.30
mm;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=
0.6000
0.6000
m;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=
l
t1
l
t1
和v2=
l
t2
l
t2

②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=
1
2
(M+m)(
l
t1
)
2
1
2
(M+m)(
l
t1
)
2
和E k2=
1
2
(M+m)(
l
t2
)
2
1
2
(M+m)(
l
t2
)
2

③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少△EP=
mgs
mgs
(重力加速度为g).
(3)如果△EP=
Ek2-Ek1
Ek2-Ek1
,则可认为验证了机械能守恒定律.

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某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,他在滑块上安装了宽度为2cm的遮光板,如图所示.然后他利用气垫导轨和数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为△t1=0.20s,通过第二个光电门的时间为△t2=0.10s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为2.50s,请你根据上面他通过实验得到的数据,求:
(1)滑快通过两个光电门时的速度v1和v2
(2)滑块的加速度a;
(3)第一个光电门到第二个光电门之间的距离L.

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