分析 (1)、(2)在驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用平拋運(yùn)動的知識得出碰撞前后兩球的速度,因?yàn)橄侣涞臅r(shí)間相等,則水平位移代表平拋運(yùn)動的速度.根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測量的物理量.
(3)根據(jù)動量守恒定律及機(jī)械能守恒定律可求得動量守恒及機(jī)械能守恒的表達(dá)式.
(4)小球落在斜面上,根據(jù)水平位移關(guān)系和豎直位移的關(guān)系,求出初速度與距離的表達(dá)式,從而得出動量守恒的表達(dá)式.
解答 解:(1)因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的時(shí)間相等,根據(jù)v=$\frac{x}{t}$,可知,將時(shí)間看成一個(gè)單位,可以用水平射程可以表示速度,需測量小球平拋運(yùn)動的射程來間接測量速度.故應(yīng)保證斜槽末端水平,小球每次都從同一點(diǎn)滑下;同時(shí)為了小球2能飛的更遠(yuǎn),防止1反彈,球1的質(zhì)量應(yīng)大于球2的質(zhì)量;故ACD正確,B錯誤;
故選:ACD.
(2)根據(jù)動量守恒得,m1•OP=m1•OM+m2•ON,所以除了測量線段OM、OP、ON的長度外,還需要測量的物理量是小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2.
故選:C.
(3)因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的時(shí)間相等,則水平位移可以代表速度,OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動的位移,該位移可以代表A球碰撞前的速度,OM是A球碰撞后平拋運(yùn)動的位移,該位移可以代表碰撞后A球的速度,ON是碰撞后B球的水平位移,該位移可以代表碰撞后B球的速度,當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式m1¯OP=m1¯OM+m2¯ON,說明兩球碰撞遵守動量守恒定律,由功能關(guān)系可知,只要12m1v02=12m1v12+12m2v22成立,則機(jī)械能守恒,故若m1(¯OP)2=m1(¯OM)2+m2(¯ON)2,說明碰撞過程中機(jī)械能守恒.
(4)碰撞前,m1落在圖中的P′點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1.小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)在圖中M′點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1′,m2的落點(diǎn)是圖中的N′點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v2. 設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α,
由平拋運(yùn)動規(guī)律得:Lp′sinα=12gt2,Lp′cosα=v1t
解得 v1=\sqrt{\frac{g{L}_{p′}cos2α}{2sinα}}.
同理 v1′=\sqrt{\frac{g{L}_{M′}cos2α}{2sinα}},v2=\sqrt{\frac{g{L}_{N′}cos2α}{2sinα}},可見速度正比于\sqrt{l}.
所以只要驗(yàn)證 m1\sqrt{{l}_{2}}=m1\sqrt{{l}_{1}}+m2\sqrt{{l}_{3}}即可.
故答案為:
(1)ACD;(2)C.(3)m1\overline{OP}=m1\overline{OM}+m2\overline{ON},m1(\overline{OP})2=m1(\overline{OM})2+m2(\overline{ON})2
(4)m1\sqrt{{l}_{2}}=m1\sqrt{{l}_{1}}+m2\sqrt{{l}_{3}}.
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理,以及實(shí)驗(yàn)的步驟,在驗(yàn)證動量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,無需測出速度的大小,可以用位移代表速度.同時(shí),在運(yùn)用平拋運(yùn)動的知識得出碰撞前后兩球的速度,因?yàn)橄侣涞臅r(shí)間相等,則水平位移代表平拋運(yùn)動的速度.若碰撞前后總動能相等,則機(jī)械能守恒.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 甲、乙位移相同 | B. | 甲、乙路程相同 | ||
C. | 甲的位移大小等于路程 | D. | 甲的位移大小小于路程 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
波段 | 長波 | 中波 | 短波 | 微波 |
波長/m | 30000~3000 | 3000~200 | 200~10 | 10~0.001 |
A. | 長波 | B. | 中波 | C. | 短波 | D. | 微波 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 1 s末汽車的速度為28 m/s | |
B. | 汽車在最初2 s內(nèi)的平均速度為24 m/s | |
C. | t=5 s時(shí)汽車的位移為60 m | |
D. | 汽車做減速運(yùn)動,運(yùn)動的加速度為-4 m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若v>v0,外側(cè)車輪的輪緣對外軌有擠壓 | |
B. | 若v>v0,內(nèi)側(cè)車輪的輪緣對內(nèi)軌有擠壓 | |
C. | 若v<v0,外側(cè)車輪的輪緣對外軌有擠壓 | |
D. | 若v<v0,適當(dāng)增大α可保證內(nèi)側(cè)車輪的輪緣對內(nèi)軌無擠壓 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | M,Z | B. | M,Z+1 | C. | M-4,Z-2 | D. | M,Z-1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 當(dāng)座椅落到離地面高度為40 m的位置時(shí),游客對座位的壓力大于500 N | |
B. | 當(dāng)座椅落到離地面高度為40 m的位置時(shí),游客處于完全失重狀態(tài) | |
C. | 當(dāng)座椅落到離地面高度為15 m的位置時(shí),一個(gè)游客對座位的壓力約為500 N | |
D. | 當(dāng)座椅落到離地面高度為15 m的位置時(shí),“跳樓機(jī)”對每個(gè)座椅的平均制動力約為2.7×103N |
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