在国庆60周年阅兵式中,某直升飞机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命,要求该机零时刻由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动,经过AB段加速后,进入BC段的匀速受阅区,经过t时间到达C位置,己知:AB段长为L1、BC段长度为L2。
求:(1)直升飞机在BC段的速度大小;
(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小。
如图5所示气垫是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在轨道上,滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.调整气垫轨道,使导轨处于水平;
b.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
c.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间
和
;
d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离
、滑块B的右端到D挡板的距离
。
(1)试验中还应测量的物理量是 ;
(2)利用上述过程测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ;
(3)利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是 .
实验室中利用图示装置可以测定重力加速度g,其中小车的质量M约350g,此外还可以提供的器材有
| A.打点计时器(包括纸带、复写纸) | B.秒表 | C.低压电源 | D.刻度尺(E)托盘天平(全称量为200g). |
为了测量简单,可以平衡摩擦力,但砂和小桶的总质量m不满足
的条件.
请从上述器材中选出必须的器材,设计一个测定重力加速度的方法.
(1)选择必要的器材是________.
(2)说明实验中平衡摩擦力的简单方法:________
(3)说明实验中需要测量的物理量,并推导计算重力加速度的公式.
如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L,当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂。现让环与球一起以
的速度向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离右墙的水平距离也为L.不计空气阻力,已知当地的重力加速度为
.
试求:
(1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小;
(2)在以后的运动过程中,球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?
利用以下提供的器材,测定电阻Rx的阻值(约1 kΩ)。
器材:一个电阻箱R0(其最大阻值大于待测电阻的阻值),内阻很小可忽略不计的直流电源(电动势约5V),一个直流电压表(量程3V,内阻约3 kΩ),单刀电键一个,导线若干。在测量过程中,必须考虑电压表的内阻带来的影响。实验电路图为:
请推导出Rx的表达式。
、在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了
动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。
实验过程:
(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(
=0),用滑块1以初速度
与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间
和碰后通过光电门的遮光时间
。
(6)先根据
计算滑块1碰撞前的速度
及碰后两者的共同速度
;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据:
m1=0.324kgm2="0.181kg" L=1.00×10-3m
| 次 数 |
滑块1 |
滑块2 |
碰前系统动量kgms-1 |
碰后系统动量kgms-1 |
|||
/ms-1 |
/ms-1 |
/ms-1 |
/ms-1 |
![]() |
![]() |
( + )![]() |
|
| 1 |
0.290 |
0.184 |
0 |
0.184 |
|||
| 2 |
0.426 |
0.269 |
0 |
0.269 |
|||
| 结论: |
|||||||