某同学用如图甲所示装置验证动能定理或动量定理:铁架台下端固定一个光电门,小球从光电门上方某处由静止下落,穿过光电门时,与光电门相连的计时器测量挡光时间为
。测量小球释放时球心距光电门的距离为h,小球从开始下落到光电门开始挡光的时间为t,小球直径为d(d远小于h),重力加速度为g,回答下列问题:_________ 。
(2)验证动量定理的表达式为_________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54ec106b92bc77e6716692a61a15a0d4.png)
(2)验证动量定理的表达式为
更新时间:2024-05-24 21:36:58
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【推荐1】如图所示,装有两个光电门的木板固定在水平桌面上,带有窄遮光片(宽度为d)的滑块被一端固定的弹簧经压缩后弹开,依次经过两光电门。光电门有两种计时功能,既可以记录遮光片到达两光电门的时间差t,又可以分别记录在两光电门处的遮光时间ΔtA和ΔtB(在本题各次实验中,滑块运动到A前已脱离弹簧)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/4/2650664980905984/2652424517763072/STEM/23097153-a42b-4d7c-ac52-679f2743506f.png?resizew=348)
(1)遮光片经过A时的速度大小为______ (选用d、t、ΔtA或ΔtB表示);
(2)利用实验中测出的d、ΔtA、ΔtB和AB间距s,写出滑块与木板间的动摩擦因数表达式μ=______ (重力加速度为g);
(3)将光电门A固定,调节B的位置,每次都使物块将弹簧压到同一位置O后由静止释放,记录各次t值并测量AB间距s,作出
-t关系图线如图,该图线纵轴截距的物理意义是______ ,利用该图线可以求得滑块与木板间的动摩擦因数为μ=______ (重力加速度g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/4/2650664980905984/2652424517763072/STEM/23097153-a42b-4d7c-ac52-679f2743506f.png?resizew=348)
(1)遮光片经过A时的速度大小为
(2)利用实验中测出的d、ΔtA、ΔtB和AB间距s,写出滑块与木板间的动摩擦因数表达式μ=
(3)将光电门A固定,调节B的位置,每次都使物块将弹簧压到同一位置O后由静止释放,记录各次t值并测量AB间距s,作出
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【推荐2】某实验小组为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失,设计了如图所示的装置,让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹.调节光电门位置,使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门.______ (选填“A”或“B”,其中A为“先点击记录数据,后释放小球”,B为“先释放小球,后点击记录数据”),记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间
和
.
(2)小球与橡胶材料碰撞损失的机械能转化为______ 能.已知小球的质量为m、直径为d,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52f801a30018dc2c3c81c1edf91ca24d.png)
______ (用字母m、d、
和
表示).
(3)请分析说明,可以采取什么办法减小实验误差?________________________
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87c7eb49a823f757461cd5260757b088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
(2)小球与橡胶材料碰撞损失的机械能转化为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52f801a30018dc2c3c81c1edf91ca24d.png)
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(3)请分析说明,可以采取什么办法减小实验误差?
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【推荐3】用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。某学习小组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与力电传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/14/2964981038686208/2965605721505792/STEM/e5b12d19-4108-4570-9bbc-491d71381d58.png?resizew=524)
(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=_______ mm。
(2)下列实验要求中不必要 的一项是_______ (请填写选项前对应的字母)。
A.应使A位置与光电门间的距离适当大些
B.应使滑块质量远大于钩码和力电传感器的总质量
C.应将气垫导轨调至水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力电传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能的变化量与合外力对它所做功的关系,处理实验数据时应作出的图象是_______ (请填写选项前对应的字母)。
A.作出“t-F”图象 B.作出“t2-F”图象
C.作出“t2-
”图象 D.作出“
-F2”图象
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/14/2964981038686208/2965605721505792/STEM/e5b12d19-4108-4570-9bbc-491d71381d58.png?resizew=524)
(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=
(2)下列实验要求中
A.应使A位置与光电门间的距离适当大些
B.应使滑块质量远大于钩码和力电传感器的总质量
C.应将气垫导轨调至水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力电传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能的变化量与合外力对它所做功的关系,处理实验数据时应作出的图象是
A.作出“t-F”图象 B.作出“t2-F”图象
C.作出“t2-
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【推荐1】(1)某小组同学利用如图甲所示的实验装置探究“动量定理”,实验步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/22/2712388062593024/2714328992710656/STEM/79d53a6c-78dc-4b8a-b482-a305381a8e64.png?resizew=297)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/22/2712388062593024/2714328992710656/STEM/f3f35fb4-2bf4-4b6c-9856-325f0b14cae1.png?resizew=554)
A.用天平分别测量钩码和小车的质量;
B.在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块垫木,使拖着纸带的小车在不挂钩码时可以在长木板上做匀速运动;
C.将所用器材按图甲所示组装起来;
D.先接通电源后释放小车,打点结束后先切断电源后取下纸带;
E.调节垫木位置改变斜面倾角,多次进行实验;
F.选取打点较为清晰的纸带进行数据处理,整理实验器材。
上述实验步骤中不必要或不正确的有___________ (填写步骤前的字母)
(2)图乙是“验证动量定理”实验中打下的一段纸带,图中所标各点为计数点,相邻计数点间有4个计时点未标出,且打点计时器的电源频率为50Hz,实验测得小车质量为0.6kg,本次实验记录传感器示数为0.24N。根据以上数据可知小车从B点到J点的△p=___________ kg·m·s-1,对应过程中I=___________ N·s,在误差范围内,动量定理成立。(结果均保留三位有效数字)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/22/2712388062593024/2714328992710656/STEM/79d53a6c-78dc-4b8a-b482-a305381a8e64.png?resizew=297)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/22/2712388062593024/2714328992710656/STEM/f3f35fb4-2bf4-4b6c-9856-325f0b14cae1.png?resizew=554)
A.用天平分别测量钩码和小车的质量;
B.在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块垫木,使拖着纸带的小车在不挂钩码时可以在长木板上做匀速运动;
C.将所用器材按图甲所示组装起来;
D.先接通电源后释放小车,打点结束后先切断电源后取下纸带;
E.调节垫木位置改变斜面倾角,多次进行实验;
F.选取打点较为清晰的纸带进行数据处理,整理实验器材。
上述实验步骤中不必要或不正确的有
(2)图乙是“验证动量定理”实验中打下的一段纸带,图中所标各点为计数点,相邻计数点间有4个计时点未标出,且打点计时器的电源频率为50Hz,实验测得小车质量为0.6kg,本次实验记录传感器示数为0.24N。根据以上数据可知小车从B点到J点的△p=
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【推荐2】某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/13/2569990057689088/2571546841333760/STEM/bdc98bac-3a2f-4de2-aaa5-5f808cf5fb46.png?resizew=354)
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________ 时,可认为气垫导轨水平;
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80854e09068afb6145519074e575ac36.png)
________ ,滑块动量改变量的大小![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/969e5c2e72a50fa89923d22efc5d2ac3.png)
________ 。(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/13/2569990057689088/2571546841333760/STEM/bdc98bac-3a2f-4de2-aaa5-5f808cf5fb46.png?resizew=354)
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80854e09068afb6145519074e575ac36.png)
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(0.85)
【推荐3】小明利用如图1所示的实验装置探究动量定理。将遮光条安装在滑块上,用天平测出遮光条和滑块的总质量M=200.0g,槽码和挂钩的总质量m=50.0g。实验时,将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放,数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间Δt1和Δt2,以及这两次开始遮光的时间间隔Δt,用游标卡尺测出遮光条宽度,计算出滑块经过两光电门速度的变化量Δv。重力加速度g取9.8m/s2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/15/2902134671155200/2902588617154560/STEM/7e179d1c-7d73-455d-8be1-cd5226344630.png?resizew=560)
(1)游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示,其宽度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c98c59cd4749afdd21e73529fc84323.png)
_________
;
(2)打开气泵,待气流稳定后调节气垫导轨,在未挂槽码时,直至看到_________ 的实验现象,即表明气垫导轨水平;
(3)多次改变光电门2的位置进行测量,利用测得的
和
的数据,计算冲量
及动量变化
,如下表,请根据表中数据,在方格纸上作出
图线;( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/15/2902134671155200/2902588617154560/STEM/b722c052-b9b9-41b6-8c70-92e6fd11f6be.png?resizew=297)
(4)根据所作的
图像,斜率为_________ (保留两位有效数字);
(5)小明发现,图线斜率与理论值相差较大,为了减小误差,你认为以下操作可行的是__________
A.选用质量更大的槽码
B.用拉力传感器测出细线拉力,用其示数与
的乘积作为冲量I
C.将槽码和滑块质量之和与
的乘积作为动量变化
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/15/2902134671155200/2902588617154560/STEM/7e179d1c-7d73-455d-8be1-cd5226344630.png?resizew=560)
(1)游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示,其宽度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c98c59cd4749afdd21e73529fc84323.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21f3bf70722b22983c120d008d097602.png)
(2)打开气泵,待气流稳定后调节气垫导轨,在未挂槽码时,直至看到
(3)多次改变光电门2的位置进行测量,利用测得的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54ec106b92bc77e6716692a61a15a0d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14ee6afdf2ce5ecb31263f4bc7e125a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a10e5c0b982a65a665d1965b0f44f27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/956b4d10b416e451559ff8c758938460.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91f8841bc9860c5f6cef4a4870e5936d.png)
I/N·s | 0.353 | 0.387 | 0.418 | 0.447 | 0.474 |
△p/kg·m·s-1 | 0.276 | 0.304 | 0.328 | 0.350 | 0.372 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/15/2902134671155200/2902588617154560/STEM/b722c052-b9b9-41b6-8c70-92e6fd11f6be.png?resizew=297)
(4)根据所作的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91f8841bc9860c5f6cef4a4870e5936d.png)
(5)小明发现,图线斜率与理论值相差较大,为了减小误差,你认为以下操作可行的是
A.选用质量更大的槽码
B.用拉力传感器测出细线拉力,用其示数与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54ec106b92bc77e6716692a61a15a0d4.png)
C.将槽码和滑块质量之和与
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