气垫导轨装置是物理学实验的重要仪器,可以用来“研究匀变速直线运动”、“验*机械能守恒定律”、“探究动能定理”等...
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气垫导轨装置是物理学实验的重要仪器,可以用来“研究匀变速直线运动”、“ 验*机械能守恒定律”、“ 探究动能定理”等。
(1)某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中,用如图9所示的气垫导轨装置来测小车的加速度,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L,窄遮光板的宽度为d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2,则滑块的加速度可以表示为a=____________ (用题中所给物理量表示)。
(2)该学习小组在测出滑块的加速度后,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小,可忽略,所以可用上述实验装置来验*机械能守恒定律,为验*机械能守恒定律还需测量的物理量是____________ ,机械能守恒的表达式为____________ (用题中所给物理量和测量的物理量表示)。
(3)该学习小组在控制沙桶的质量m远远小于滑块的质量M的前提下,忽略滑块在气垫导轨上运动时所受的阻力,探究动能定理,若由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离s,窄遮光板的宽度为d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为T1、T2,滑块在通过两个光电门过程中合外力做功为 ,滑块动能变化为 。
【回答】
(3)由于沙桶的质量m远远小于滑块的质量M,忽略了运动时所受阻力,滑块运动时的合外力为mg,合外力做功mgs;窄遮光板依次通过两个光电门的速度分别为v1=d/ T1和v2=d/ T2,滑块动能变化为△Ek=M v22-M v12=M-M。
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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