【題目】某同學利用氣墊導軌上滑塊間的碰撞來尋找物體相互作用過程中的“不變量”,實驗裝置如圖所示,實驗過程如下(“+、-”表示速度方向):
實驗1 使m1=m2=0.25 kg,讓運動的m1碰靜止的m2,碰后兩個滑塊分開.數(shù)據(jù)如表1.
表1
碰前 | 碰后 | |||
滑塊m1 | 滑塊m2 | 滑塊m1 | 滑塊m2 | |
速度v/(m·s-1) | +0.110 | 0 | 0 | +0.108 |
根據(jù)這個實驗可推知,在實驗誤差允許的范圍內:
(1)碰前物體的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的速度;
(2)碰前物體的動能________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的動能;
(3)碰前物體的質量m與速度v的乘積mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的質量m與速度v的乘積mv.
實驗2 使m1=m2=0.25 kg,讓運動的m1碰靜止的m2,碰后m1、m2一起運動.數(shù)據(jù)如表2.
表2
碰前 | 碰后 | |||
滑塊m1 | 滑塊m2 | 滑塊m1 | 滑塊m2 | |
速度v/(m·s-1) | +0.140 | 0 | +0.069 | +0.069 |
根據(jù)這個實驗可推知
(1)碰前物體的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物體速度的矢量和;
(2)碰前物體的動能________(填“等于”或“不等于”)碰后物體動能的和;
(3)碰前物體的質量m與速度v的乘積mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的質量m與速度v的乘積mv的矢量和.
實驗3 使2m1=m2=0.5 kg,讓運動的m1碰靜止的m2,碰后m1、m2分開.數(shù)據(jù)如表3.
表3
碰前 | 碰后 | |||
滑塊m1 | 滑塊m2 | 滑塊m1 | 滑塊m2 | |
速度v/(m·s-1) | +0.120 | 0 | -0.024 | +0.070 |
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可推知,在誤差允許范圍內:
(1)碰前物體的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物體速度的矢量和;
(2)碰前物體的動能________(填“等于”或“不等于”)碰后物體動能的和;
(3)碰前物體的質量m與速度v的乘積mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物體的質量m與速度v的乘積mv的矢量和.
還進行了其他情景的實驗,最終在實驗中發(fā)現(xiàn)的“不變量”是________.
(4)在“探究碰撞中的不變量”實驗中,關于實驗結論的說明,正確的是________.
A.只需找到一種情景的“不變量”即可,結論對其他情景也同樣適用
B.只找到一種情景的“不變量”還不夠,其他情景未必適用
C.實驗中要尋找的“不變量”必須在各種碰撞情況下都不改變
D.進行有限次實驗找到的“不變量”,具有偶然性,結論還需要檢驗
【答案】(1)等于 等于 等于
(2)等于 不等于 等于
(3)不等于 不等于 等于 質量和速度的乘積
(4)BCD
【解析】(1)從表格中數(shù)據(jù)看出,碰撞前后的質量相同,碰撞前后物體的速度與碰撞后速度相等,動能相等,質量與速度的乘積mv相等.
(2)碰前的速度為v1=0.140 m/s,
碰后物體速度的矢量和為v2=(0.069+0.069) m/s=0.138 m/s,在誤差允許的范圍內相等.
碰前物體的質量m與速度v的乘積
mv=0.25×0.140 kg·m/s=0.035 kg·m/s
碰后物體的質量m與速度v的乘積
mv=0.25×0.069×2 kg·m/s=0.034 5 kg·m/s,
在誤差允許的范圍內相等.
碰前的動能為:
Ek1=×0.25×0.1402 J=0.002 45 J.
碰后的動能Ek2=×0.25×0.0692+×0.25×0.0692 J=0.001 19 J
在誤差允許的范圍內動能不相等.
(3)碰前的速度為v1=0.120 m/s,
碰后的速度v2=(-0.024+0.070) m/s=0.046 m/s,知速度不相等.
碰前的動能
Ek1=×0.25×0.122 J=0.001 8 J.
碰后的動能
Ek2=(×0.25×0.0242+×0.5×0.072) J=0.001 3 J
在誤差允許的范圍內動能不等.
碰前物體的質量m與速度v的乘積
mv=0.25×0.12 kg·m/s=0.03 kg·m/s,
碰后物體的質量m與速度v的乘積
mv= (-0.25×0.024+0.5×0.07) kg·m/s
=0.029 kg·m/s,
則誤差允許的范圍內相等.
綜上所述,最終在實驗中發(fā)現(xiàn)的“不變量”是“質量和速度的乘積”.
(4)在“探究碰撞中的不變量”實驗中,只找到一種情景的“不變量”還不夠,其他情景未必適用,必須在各種碰撞的情況下都不改變,有限次實驗偶然性較大,得出的結論需要檢驗,故B、C、D正確,A錯誤,故選B、C、D.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面,在沒有磁場的情況下,帶電粒子(不計重力)以某一初速度沿截面直徑方向入射,穿過此區(qū)域的時間為t,在該區(qū)域加沿軸線垂直紙面向外方向的勻強磁場,磁感應強度大小為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射并沿某一直徑方向飛出此區(qū)域時,速度方向偏轉角為60°,如圖所示,根據(jù)上述條件可求下列哪幾種物理量( )
①帶電粒子的比荷
②帶電粒子在磁場中運動的周期
③帶電粒子在磁場中運動的半徑
④帶電粒子的初速度.
A.①②
B.①③
C.②③
D.③④
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一輕質彈簧的下端固定在水平面上,上端疊放兩個質量均為M的物體A、B(B物體與彈簧連接,A、B兩物體均可視為質點),彈簧的勁度系數(shù)為k,初始時物體處于靜止狀態(tài),現(xiàn)用豎直向上的拉力F用在物體A上,使物體A開始向上做加速度為a的勻加速運動,測得兩個物體的v﹣t圖象如圖乙所示(重力加速度為g),則( )
A.施加外力前,彈簧的形變量為
B.外力施加的瞬間,AB間的彈力大小為M(g+a)
C.AB在t1時刻分離,此時彈簧彈力等于物體B的重力
D.上升過程中,物體B速度最大,AB兩者的距離為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在磁感應強度為0.5T的勻強磁場中,有一邊長為L=0.2m的正方形導線框,線框平面與磁場垂直.問:
(1)這時穿過線框平面的磁通量為多大;
(2)若線框以AB邊為軸轉動,轉過90°到虛線位置,該過程所花的時間為0.1S,則線圈在此過程中產生的平均電動勢為多少;
(3)試判斷轉動90°過程AB邊的電流方向.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方,N極朝下,如圖所示.現(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是( )
A.從a到b,上極板帶正電
B.從a到b,下極板帶正電
C.從b到a,上極板帶正電
D.從b到a,下極板帶正電
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,甲是遠距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象,則( )
A.用戶用電器上交流電的頻率是100 Hz
B.發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500 V
C.輸電線上的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定
D.當用戶用電器的總電阻增大時,輸電線上損失的功率減小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一臺發(fā)電機最大輸出功率為4000 kW,電壓為4000 V,經變壓器T1升壓后向遠方輸電。輸電線路總電阻R=1 kΩ.到目的地經變壓器T2降壓,負載為多個正常發(fā)光的燈泡(220 V,60 W)。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸出功率的10%,變壓器T1和T2的損耗可忽略,發(fā)電機處于滿負荷工作狀態(tài),則( )
A. T1原、副線圈電流分別為103 A和20 A
B. T2原、副線圈電壓分別為1.8×105 V和220 V
C. T1和T2的變壓比分別為1∶50和40∶1
D. 有6×104盞燈泡(220 V、60 W)正常發(fā)光
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩個物塊的重力分別是GA=3 N,GB=4 N,彈簧的重力不計,整個裝置沿豎直方向處于靜止狀態(tài),這時彈簧的彈力F=2 N,則天花板受到的拉力和地板受到的壓力,有可能是( )
A. 1 N和5 N B. 5 N和6 N
C. 1 N和2 N D. 5 N和2 N
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列簡諧橫波向x軸負方向傳播,在t=0時的波形如圖所示,P、Q兩質點的平衡位置的坐標分別為(﹣1,0)、(﹣7,0).已知t=0.7s時,質點P第二次出現(xiàn)波峰,下列說法正確的是( )
A.該波的波長為5m
B.該波的波速為10m/s
C.振源的起振方向沿y軸負方向
D.當質點Q位于波峰時,質點P位于波谷
E.t=0.9s時,質點Q第一次出現(xiàn)波峰
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com