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 ④ 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=0.324kg m2=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 |
|||
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
(![]() ![]() ![]() |
|
1 |
0.290 |
0.184 |
0 |
0.184 |
0.094 |
⑤ |
⑥ |
2 |
0.426 |
0.269 |
0 |
0.269 |
⑦ |
⑧ |
0.136 |
结论: ⑨ |
为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g=9.8 m/s2)
(1)作出m-l的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为________N/m.
某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,获得如图所示的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的计数点间有四个点未画出。
(1)相邻计数点间的时间间隔为______s。
(2)根据纸带上所给出的数据,计算C、D两点的瞬时速度,得vC=m/s, vD=
m/s,还可求得纸带运动的加速度a="__________" m/s2(结果保留3位有效数字)。
某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)实验时为了保证滑块(质量为)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,实验时首先要做的步骤是,另外沙和沙桶的总质量
应满足的实验条件是。
(2)在(1)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量
。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小
与
(
<
)。则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为(用题中的字母表示)。
(3)由于实验原理上的原因,上述数学表达式只能是近似成立,那么,此试验中真正成立的等式为(仍用上述题中的字母表示)。
做以下四个学生分组实验:
A.验证力的平行四边形定则 | B.验证牛顿第二定律 |
C.验证机械能守恒定律 | D.探究动能定理 |
①必须用到天平的实验有
②需要用到打点计时器的实验有
在《利用打点计时器测定小车作匀变速运动的加速度》的实验中:
(1)在使用打点计器时,下列说法正确的是 。
A.应先接通电源,再使纸带运动 |
B.应先使纸带运动,再接通电源 |
C.电磁打点计时器应使用4~6V的直流电 |
D.电火花计时器应使用220V的交流电 |
(2)在实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz(每隔0.02s打下一个点),某同学实验得到的纸带如图所示,在纸带上选择了标为1—7的7个记数点,每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出。相邻两计数点之间的距离如图所示,则(以下涉及计算结果的,均保留三位有效数字)
①打下“2”计数点时小车的速度大小为m/s;
②做此实验时,求小车加速度a的大小为m/s2。