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题文

气垫导轨装置如图甲所示,由导轨、滑块、挡光条、光电门等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔。向导轨空腔内不断通入压缩空气,压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上(图乙),这样可忽略滑块所受的摩擦力。

用数字计时器测量滑块通过光电门的时间,从而计算滑块通过光电门时的速度。测量时,在滑块上插一块挡光条,如图丙所示。挡光条前沿经过光电门时开始计时,后沿经过光电门时计时停止,计时器上显示的就是滑块发生位移l所用的时间。
如图所示,某同学用一端安装有光电门的上述气垫导轨AB做验证机械能守恒定律的实验。当光电门中有物体通过时与之连接的数字计时器(图中未画出)能够显示挡光时间。实验中,B端放在水平桌面上,而A端用完全相同的小木块垫高,将滑块自A端由静止释放,由数字计时器记录挡光时间。通过调整A端所垫小木块的数量,改变下落高度,再重复做实验,已知挡光条长度为4.00 cm,。
(1)      A端所有小木块的高度之和即为滑块滑动过程中下落的高度。用游标卡尺测量其中一块小木块的高度如图,其读数为_________cm。

(2)某次实验中,滑块通过光电门时,数字计时器显示挡光时间为2×10-2S,则小滑块通过光电门的速度为____m/s。
(3)根据实验中测量的速度v,滑块下落的高度h,做出随下落的高度h变化的图象,下列各图中正确的是:

(4)若滑块是从C点由静止释放的,还想完成验证机械能守恒定律实验。必须测量下列哪些物理量 (  )

A.数字计时器显示的挡光时间 B.滑块的质量
C.BC两点的高度差 D.AB和BC的长度,所有小木块的高度
科目 物理   题型 实验题   难度 中等
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如图为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)“验证机械能守恒定律”的实验装置,完成以下填空。

实验步骤如下:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平。
②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s。
③将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。
④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。
⑥滑块通过光电门1和光电门2时,可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=和Ek2=
⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少ΔEp=。(重力加速度为g)
⑧如果满足关系式,则可认为验证了机械能守恒定律。

某高二年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,如图(a)所示,它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化达到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机就工作,拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光。

(1)要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到________光(选填“红”、“绿”或“黄”)时自动闭合;
(2)已知控制电路电源电动势为6V,内阻为1Ω,继电器电阻为9Ω,当控制电路中电流大于0.06A时,衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。(重力加速度取10m/s2

下图游标卡尺的读数为cm 螺旋测微器的读数为mm

在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:
(a)通过调节使斜槽的末端保持水平
(b)每次释放小球的位置必须不同
(c)每次必须由静止释放小球
(d)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
(e)小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(f)将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)安装实验装置的过程中,斜槽装置的末端的切线必须是水平的,这样做的目的是

A.保证小球飞出时,速度即不太大,也不太小;
B.保持小球飞出时,初速度水平;
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等;
D.保证小球运动的轨道是一条抛物线;

(3) 下图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5cm的小方格,重力加速度g取10m/s2。由图可知:小球从A点运动到B点经历的时间(填“小于”、“等于”或“大于”)从B点运动到C点经历的时间;照相机的闪光频率为Hz;小球抛出时的初速度大小为m/s。

如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为1.25cm,如果取g=10m/s2,那么:

⑴照相机的闪光频率是___________Hz;
⑵小球运动的初速度大小是___________m/s;

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