题目内容
【题目】(1) 在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是____________。
A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究,发现了原子中存在原子核
C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(P0)和镭(Ra)两种新元素
D.卢瑟福通过а粒子散射实验,证实了在原子核内存在质子
E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成,并测出了该粒子的比荷
(2) 现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中,气垫导轨上有A,B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验测得滑块A质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50HZ。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。
若实验允许的相对误差绝对值最大为5℅,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程____________________________________________________________。
【答案】 ACE 验证了动量守恒定律
【解析】(1)密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值,选项A正确;贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究,证明原子核有复杂结构,α粒子散射实验说明原子中存在原子核,故B错误;居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(P0)和镭(Ra)两种新元素,故C正确;卢瑟福通过а粒子散射实验,证实了原子是由原子核和核外电子组成的,而不能说明原子核内存在质子,故D错误;汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成,并测出该粒子的比荷,故E正确。故选ACE。
(2)打点计时器的打点时间间隔.
由图(b)所示纸带可知,碰撞前A的速度:,
碰撞后A的速度vA′=m/s=0.97m/s,
碰撞后B的速度:vB′=m/s≈≈2.86m/s,
碰撞前后系统总动量分别为:p=m1vA=0.301×2=0.602kgm/s,
p′=m1vA′+m2vB′=0.301×0.97+0.108×2.86≈0.601kgm/s,
绝对误差:
由此可知,在误差范围内验证了动量守恒定律.
【题目】某同学利用如图甲所示的气垫导轨装置探究恒力做功与物体动能变化间的关系.在气垫导轨上安装了光电门,滑块上固定宽度为d的遮光条,用细线绕过定滑轮将质量为M=200 g的滑块(含遮光条)与质量为m=30 g的重物相连,细线与导轨平行.实验时滑块每次都从同一位置A处由静止释放,用x表示滑块从静止开始到通过光电门的位移大小,用t表示遮光条通过光电门的时间.改变光电门在气垫导轨上的位置,测量不同x所对应遮光条通过光电门的时间t,再分别计算拉力做的功W和滑块通过光电门时的动能Ek.
(1) 用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,则d=________cm.
(2) 实验前调节气垫导轨水平的目的是________________________________________.
(3) 将重物的重力视为滑块受到的拉力,取g=9.80 m/s2,用W=mgx计算出拉力对滑块做的功W,并计算出滑块动能增量ΔEk.计算结果见下表:
W/10-3 J | 7.35 | 8.82 | 10.29 | 11.76 | 13.23 | 14.70 |
ΔEk/10-3 J | 6.39 | 7.67 | 8.95 | 10.23 | 11.50 | 12.78 |
(W-ΔEk)/10-3 J | 0.96 | 1.15 | 1.34 | 1.53 | 1.73 | 1.92 |
①实验结果表明,ΔEk总是小于W.你认为这是________(选填“偶然”或“系统”)误差,简要说明你的理由:__________________________________________________________.
②进一步研究表明,拉力对小车做的功W和小车动能增量ΔEk的差值(W-ΔEk)随x增大而增大,用题中滑块和重物的质量可计算出(W-ΔEk)与x的比值=________.(计算结果保留两位有效数字)