早教吧 育儿知识 作业答案 考试题库 百科 知识分享

某同学为了探究“动能定理”,用如图所示的气垫导轨装置来进行实验.(1)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,利用现有器材如何判断气垫导轨是否已经调整水平?(2)实验时为

题目详情
某同学为了探究“动能定理”,用如图所示的气垫导轨装置来进行实验.
作业帮
(1)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,利用现有器材如何判断气垫导轨是否已经调整水平? ___
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ___,在本次实验中还需要测量的物理量有:沙和沙桶的总质量m、遮光条的宽度d、遮光条通过光电门的时间t、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s和 ___(用文字说明并用相应的字母表示).
(3)在(2)的基础上,往沙桶中装入适量的细沙,沙桶带动滑块由静止加速运动经过光电门,则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为mgs= ___用题中的字母表示).
(4)如果要用此实验装置来探究滑块与沙和沙桶组成的系统机械能是否守恒,本实验需要通过比较 ___和 ___在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示).
▼优质解答
答案和解析
(1)气垫导轨可以认为是光滑的,在判断其是否水平时可以采取的方法是:接通气源,将滑块静置于气垫导轨上,滑块基本保持静止说明导轨是光滑的(或接通气源,将滑块静置于气垫导轨上,轻推滑块,滑块能基本做匀速直线运动).
(2)设绳子上拉力为F(即滑块的合外力为F),对小车根据牛顿第二定律有:
F=Ma    ①
对砂桶和砂有:mg-F=ma   ②
F=
mgM
M+m
=
mg
1+
m
M
,由此可知当M>>m时,沙和沙桶的重力等于绳子的拉力;
由于实验需要计算滑块的动能,因此需要测量滑块的质量M.
(3)滑块的外力做功为:W=mgs
由于遮光条通过光电门的时间极端,因此可以用其平均速度代替瞬时速度,故滑块的动能为:
Ek=
1
2
M(
d
t
)2
故选需要验证的关系式为:mgs=
1
2
M(
d
t
)2
(4)若以组成的系统为研究对象,则系统重力势能的减小量为:△EP=mgs
系统动能的增量为:△Ek=
1
2
(M+m)(
d
t
)2.
故答案为:(1)接通气源,将滑块静置于气垫导轨上,滑块基本保持静止(或接通气源,将滑块静置于气垫导轨上,轻推滑块,滑块能基本做匀速直线运动).
(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量,滑块的质量M.
(3)
1
2
M(
d
t
2
(4)mgs;
1
2
(M+m)(
d
t
2
看了 某同学为了探究“动能定理”,...的网友还看了以下:

相同的一句话、一本书、一故事、一现象;不同的人有不同见解,不同感受和不同结论;进而指导其进行不同的  2020-05-17 …

高铁站自启用以来,方便了市民的交通旅行,如图,乘客在站台候车时必须站在黄线以外,这是因为火车进站时  2020-06-12 …

如图甲所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的导线.为了辨别哪两个线头为同一根导线的  2020-06-27 …

(本题8分)如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,  2020-06-28 …

下列有关连接仪器方法的描述中,错误的是()A.将单孔胶塞的约12旋进试管口B.乳胶管与玻璃导管连接  2020-07-16 …

概念建构探究:不同物质传导热的能力不同,物质传导热的能力可用导热系数λ来表示.导热系数是热的传导作  2020-07-16 …

20.(2008·上海高考)如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质  2020-11-04 …

(2014•眉山模拟)下列关于生物遗传和生物进化的有关叙述中,正确的是()A.共同进化会导致基因频率  2020-11-12 …

课堂上老师对探究干电池原理的实验进行如下改进.图甲:把一块锌片和一根碳棒同时插入盛有稀硫酸的U型管中  2020-11-28 …

当电池的正极和负极之间直接用导线连接起来,就会造成()1.当电池的正极和负极之间直接用导线连接起来,  2021-01-14 …