• (1)某同学用如图1所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验:①先测出可视为质点的两材质相同滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ.②用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态,滑块B恰好紧靠桌边.③剪断细线,测出滑块B做平拋运动的水平位移x1,滑块A沿水平桌面滑行距离为x2(未滑出桌面).为验证动量守恒定律,写出还需测量的物理量及表示它们的字母 ;如果动量守恒,需要满足的关系式为 .(2)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究功和动能变化的关系,如图2所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.(Ⅰ)实验中木板略微倾斜,这样做目的是 .A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑B.是为了增大小车下滑的加速度C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功D.可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动(Ⅱ)实验主要步骤如下:①测量 和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路.②将小车停在C点,接通电源, ,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度.③在小车中增加砝码,或增加钩码个数,重复②的操作.(Ⅲ)下表是他们测得的一组数据,其中M1是传感器与小车及小车中砝码质量之和,|v 22-v 21|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是拉力F在A、B间所做的功.表格中△E3= ,W3= (结果保留三位有效数字). 次数 M1/kg |v 22-v 21|/(m/s)2 △E/J F/N W/J 1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420 3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3 4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21 5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43试题及答案-填空题-云返教育

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      (1)某同学用如图1所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验:

      ①先测出可视为质点的两材质相同滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ.
      ②用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态,滑块B恰好紧靠桌边.
      ③剪断细线,测出滑块B做平拋运动的水平位移x
      1,滑块A沿水平桌面滑行距离为x2(未滑出桌面).
      为验证动量守恒定律,写出还需测量的物理量及表示它们的字母
                ;如果动量守恒,需要满足的关系式为         
      (2)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究功和动能变化的关系,如图2所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.
      (Ⅰ)实验中木板略微倾斜,这样做目的是
               
      A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
      B.是为了增大小车下滑的加速度
      C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
      D.可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动
      (Ⅱ)实验主要步骤如下:
      ①测量
                和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路.
      ②将小车停在C点,接通电源,
                ,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度.
      ③在小车中增加砝码,或增加钩码个数,重复②的操作.
      (Ⅲ)下表是他们测得的一组数据,其中M1是传感器与小车及小车中砝码质量之和,|v
      2
      2
      -v
      2
      1
      |是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是拉力F在A、B间所做的功.表格中△E3=          ,W3=          (结果保留三位有效数字).
      次数 M1/kg |v
      2
      2
      -v
      2
      1
      |/(m/s)2
      △E/J F/N W/J
      1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
      2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
      3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
      4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
      5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

      试题解答


      物体B下落的高度h:Mx1
      g
      2h
      ═m
      2gμx2
      :CD:小车、砝码:静止释放小车:0.600:0.610
      解:(1)剪断细线后B做平抛运动,要求B的初速度,需要知道运动的高度和水平距离,所以还需要测量桌面离地面的高度h;
      如果动量守恒,则剪断细线前后动量相等,剪断前两滑块速度都为零,所以总动量为零,
      剪断后,B做平抛运动,t=
      2h
      g
      vB=
      x1
      t
      =x1
      g
      2h

      A做匀减速直线运动,根据动能定理得:-μMgx
      2=-
      1
      2
      MvA2,解得vA=
      2μgx2

      所以必须满足的关系为Mv
      A=mvB
      带入数据得:Mx
      1
      g
      2h
      ═m
      2gμx2

      (2)(Ⅰ)实验中木板略微倾斜,目的是平衡摩擦力,使得细线的拉力等于小车的合力,不施加拉力时,小车能做匀速直线运动,拉力做功等于合力做功.故C、D正确,A、B错误.
      故选CD.
      (Ⅱ)实验前需测量小车、砝码和拉力传感器的总质量.先接通电源,再静止释放小车,使得小车初动能为零.
      (Ⅲ)由各组数据可见规律△E=
      1
      2
      M1(v22-v12
      可得△E
      3=0.600 J
      观察F-W数据规律可得数值上W
      3=F?L=0.610 J
      故答案为:(1)物体B下落的高度 Mx
      1
      g
      2h
      ═m
      2gμx2

      (2)(Ⅰ)CD
      (Ⅱ)小车、砝码 静止释放小车
      (Ⅲ)0.600,0.610

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