组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 用现代方法验证动能定理 > 用光电门验证动能定理
题型:实验题 难度:0.85 引用次数:424 题号:10061676
如图甲所示为某探究小组设计的“用DIS测定动摩擦因数”的实验装置示意图。一长木板固定在水平桌面上,长木板上表面水平,轻弹簧水平放置在长木板上,其右端固定在长木板的C处,左端连一木块,木块上方固定有窄片P,当弹簧处于原长时,木块在A点处,光电门(未画出,用以测量窄片的遮光时间)固定在A点。第一次,将木块向右压缩弹簧使木块移到B点处并由静止释放,记下木块通过A处时窄片的遮光时间t1测出木块的质量m1;第二次,在木块上方增加砝码后,向右压缩弹簧使木块再次移到B点处并由静止释放,木块通过A处记下窄片的遮光时间t2。测出木块和砝码的总质量m2;如此反复多次实验。请回答下列问题:(已知重力加速度大小为g)

(1)为了测量木块与长木板间的动摩擦因数,实验中还需要测量的物理量有_______
A.窄片的宽度d
B.AB两点间的距离x
C.木块从B点运动到A点的时间t0
D.弹簧的劲度系数k
(2)在坐标纸上作出窄片遮光时间t的平方的倒数随木块质量的倒数变化的关系图象,如图乙所示,根据图线,求得木块与长木板间的动摩擦因数μ =__________,木块从B点运动到A点的过程,弹簧对木块做的总功WF =_____________。(用含abg及还需要测量的物理量字母表示)

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【推荐1】某学习小组利用如图所示的实验装置验证“动能定理”。他们将气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)放在水平桌面上,将导轨调至水平。在气垫导轨上安装了光电门A和B,两光电门中心的距离为,滑块上固定一宽度为的遮光片,滑块和遮光片的总质量为。滑块用细线绕过水平桌面右端的定滑轮与质量为的钩码相连,将滑块移至光电门A左侧某一位置,由静止释放钩码,钩码落地前滑块已通过光电门B,滑块通过光电门A和B的挡光时间分别为。已知重力加速度为

(1)滑块从光电门A运动到光电门B的过程中,滑块、遮光片、钩码组成的系统所受合力对系统做功的表达式 ___________(用可能用到的符号表示)。
(2)滑块从光电门A运动到光电门B的过程中,滑块、遮光片、钩码组成的系统动能的增加量 ___________(用可能用到的符号表示)。
(3)经多次实验,总是大于,请分析造成这个结果可能的原因是___________(写出一条即可)。
2021-01-31更新 | 159次组卷
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【推荐2】某同学为测定当地重力加速度g,设计如图甲所示实验。

(1)将宽度为d的遮光条固定在小车上,测得小车和遮光条的总质量为M,将右端固定有定滑轮的长木板左端垫高,使小车能够在长木板上匀速滑下;
(2)细线平行于木板平面且跨过滑轮,一端与小车相连,另一端挂上6个钩码,已知每个钩码的质量为m,且恰好有M=4m;
(3)将小车从距离光电门为x处由静止释放,读出遮光条通过光电门的挡光时间t1,则小车的加速度a1=___________
(4)接着每次实验时取下一个悬挂的钩码放到小车里,再从同一位置由静止释放小车,记录悬挂钩码的个数n,测得每次遮光片通过光电门的挡光时间为t,测出多组数据,并绘出图像如图乙所示,已知图线斜率为k,则当地重力加速度g=___________(用字母dxk表示)。
2021-05-12更新 | 163次组卷
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【推荐3】某学习小组用如图所示的实验装置验证“绳的拉力对滑块做的功与滑块动能变化的关系”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,细线一端连着滑块,另一端绕过气垫导轨左端的定滑轮在下方悬挂重物。调节滑轮使细线与导轨平行,重物的重力为F,现使滑块从A处由静止释放,已知遮光条的宽度d,气垫导轨已经调节水平。

(1)为了使绳的拉力约等于重物的重力,应满足的条件为___________________
(2)实验中除了测量滑块的质量M,遮光条通过光电门的时间t,还需要测量的物理量是__________(标明所测物理量的名称和符号)。
(3)只要关系式满足__________(用已知量和测量量的符号表示),就能完成实验目的。
2021-07-16更新 | 142次组卷
共计 平均难度:一般