题目列表(包括答案和解析)
(2013浙江瑞安四校联考)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1-9所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为________,动能的增加量可表示为________.若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为= ________.
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
s/m | 0.600 | 0.800 | 1.000 | 1.200 | 1.400 |
t/ms | 8.22 | 7.17 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
/104s-2 | 1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
以s为横坐标,为纵坐标,在图1-10的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=________×104 m-1·s-2(保留3位有效数字).由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出-s直线的斜率k0 ,将k和k0 进行比较,若其差值在实验允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律.
组别 项目 |
第1组 | 第2组 | 第3组 | 第4组 | 第5组 |
入射角α | 25° | 35° | 45° | 50° | 75° |
折射角β | 16° | 22.5° | 28° | 32° | 42° |
sinα | 0.423 | 0.574 | 0.707 | 0.766 | 0.966 |
sin β | 0.276 | 0.383 | 0.469 | 0.530 | 0.669 |
折射率n | 1.533 | 1.499 | 1.506 | 1.446 | 1.443 |
1 |
1.521 |
CC′ |
DD′ |
CC′ |
DD′ |
πUd2 |
4IL |
πUd2 |
4IL |
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