题目内容

【题目】某同学在利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律实验中,用到两个相同的光电门12及质量分别为400g200g的滑块AB,两滑块上分别固定有宽度相同的长方形遮光片。部分实验操作如下:

(1)用精度为0.02mm的游标卡尺测量遮光片的宽度,示数如图甲所示,其读数为_________cm。某次测量中,数字计时器记录的遮光片通过光电门的时间为40.0ms,则滑块的速度大小为_________m/s。(结果保留3位有效数字)

(2)研究两个滑块的弹性碰撞实验中给某个静止滑块适当的初速度,使其从左向右运动,与另一静止的滑块发生弹性碰撞,碰后两滑块的速度方向相同。据此判断,实验开始时,气垫导轨上放置的器材1、器材2、器材3、器材(如图乙)从左到右依次应为_________

a.光电门1、滑块A、滑块B、光电门2

b.光电门1、滑块B、滑块A、光电门2

c.滑块A、光电门1、滑块B、光电门2

d.滑块B、光电门1、滑块A、光电门2

(3)研究两个滑块的完全非弹性碰撞:实验中两个滑块碰撞后粘在一起,从左向右先后通过某一光电门。测得先通过该光电门的遮光片速度大小为0.309m/s,后通过该光电门的另一遮光片速度大小为0.311m/s。若上述速度大小的差别由单一因素引起,该因素可能是__________________

a.遮光片倾斜

b.空气阻力

c.气垫导轨不水平,左低右高

d.气垫导轨不水平,左高右低

【答案】2.002 0.501 c a d

【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为2cm,游标读数为0.02×1mm=0.002cm,则最终读数为2.002cm

[2]滑块的速度大小为

(2)[3]为了能测量运动滑块碰前的速度,则运动滑块应在光电门1的左边,同理,为了能测量碰后两滑块的速度,则另一静止的滑块应在光电门2的左侧,则从左到右依次应为滑块A,光电门1,滑块B,光电门2,故abd错误,c正确。

故选c

(3)[4][5]

a.若碰撞过程中遮光片倾斜,使得遮光片通过光电门的时间变短,由可知,则滑块通过光电门的速度变大,故a正确;

b.由于空气阻力作用,运动过程中有部分机械能转化为内能,则后通过该光电门的另一遮光片速度更小,故b错误;

c.气垫导轨不水平,左低右高,滑块运动过程中要克服重力做功,则后通过该光电门的另一遮光片速度更小,故c错误;

d.气垫导轨不水平,左高右低,滑块运动过程中重力做正功,重力势能转化为动能,则后通过该光电门的另一遮光片速度大,故d正确。

故选ad

练习册系列答案
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【题目】发光二极管(LED)是由镓(Ga)、砷(As)与磷(P)等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件,通常用在电路及仪器中作为指示灯,或组成文字或数字显示,其显著的特点就是具有单向导电性。某物理小组欲研究测量发光二极管正向伏安特性,设计了如图甲、乙、丙所示的三种电路,小组最终选择了图丙。操作步骤如下:

a.根据电路图丙连接电路;

b.闭合开关S1,调节各可变电阻,使得开关S2由断开到闭合时,灵敏电流表G指针无偏转,并记录此时电压表V的示数U和电流表A的示数I

c.调节可变电阻,重复步骤b,读出多组不同的U值和I值,记录数据;

d.根据数据在坐标纸上描绘出二极管正向伏安特性曲线如图丁所示。

根据以上内容,回答下列问题。

(1)从设计原理上讲,对于图甲和图乙的误差分析,下列说法正确的是__________

A.图甲误差的来源在于电流表的分压作用,图乙的误差来源在于电流表的分压作用

B.图甲误差的来源在于电流表的分压作用,图乙的误差来源在于电压表的分流作用

C.图甲误差的来源在于电压表的分流作用,图乙的误差来源在于电流表的分压作用

D.图甲误差的来源在于电压表的分流作用,图乙的误差来源在于电压表的分流作用

(2)从描绘的图线来看,当发光二极管导通时,发光二极管的电阻随着U的增大而迅速__________(选填增大减小)。

(3)从设计原理上讲,图丙电路中的二极管电阻测量值__________真实值(选填大于”“等于小于)。

(4)若该型号发光二极管的最佳工作电压为2.5V,现用电动势为5V、内阻为2.0Ω的电源供电,则需要在电路中串联一个电阻R才能使其处于最佳工作状态,请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析,串联的电阻R的阻值为__________Ω(结果保留三位有效数字)。

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