题目内容

某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行《探究动能定理》的实验(如图11),他首先将打点计时器固定在斜面的上端,并将滑块与纸带相连,让纸带穿过打点计时器,接通低压交流电源(已知频率为f)后释放滑块,打点计时器在纸带上打下一系列记数点。

 

回答下列问题:(用已知字母表示)

(1)写出影响滑块动能变化的主要因素

(2)(3分)该实验探究中为了求合外力,应先求出滑块与斜面的动摩擦因数。该同学通过多次调节斜面的高度,得到一条打点间距均匀的纸带(如图12),此时相对应的斜面长为L斜面高为h. 由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ= ――――――-

(3)(2分)保持斜面长度不变,升高斜面高度到H(H>h),该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带(如图13),用直尺测出S1 S2 S3 ,对A、B两点研究:

此时滑块在A、B两点的速度大小为:VA = ――――――   VB   = ――――――――

(4)(3分)如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是:L、H、S1、S2、S3为cm,m为kg,f为Hz,g为m/s2,对AB段进行研究,在实验允许的误差范围内,该同学根据记录的数据直接计算合外力对滑块所做的功为W,滑块动能的改变量为△E k,结果发现两者的差别很大,请分析其原因。写出该同学计算出的数值W与△E k之间正确关系的表达式。

(1) h/(L2 -- H2 )1/2   (3分)   (2)mg{H/L-h(L2 -- H2 )1/2/ L2 }   (2分) 

(S1+ S2 )f/2,     (1分)        (S2+ S3 )f/2,    (1分)

   (3) 该探究的结论不对. (1分)   应为W = △E 10 -2      (2分)

练习册系列答案
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(2009?肇庆一模)某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图a所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.
(1)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把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先
接通打点计时器的电源
接通打点计时器的电源
,然后
放开滑块1
放开滑块1
,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图b所示;
⑧测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g.完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为
0.620
0.620
kg?m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为
0.618
0.618
kg?m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是
纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用
纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用

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