【題目】用如圖所示裝置,通過兩個小球A、B的碰撞來驗證動量守恒定律,O點是小球水平拋出點在水平地面上的垂直投影。實驗時先讓入射小球A多次從斜軌上的某一位置由靜止釋放,從水平軌道的右端水平拋出,經(jīng)多次重復(fù)上述操作,確定出其落地點的平均位置P1,然后,把被碰小球B至于水平軌道的末端,再將入射小球A從斜軌上由靜止釋放,使其與小球B對心正碰,多次重復(fù)實驗,確定出A、B相碰后他們各自落地點的平均位置M、N。分別測量平拋射程OM、O N和OP。

(1)實驗中必須滿足的條件是:_____

A.斜槽軌道盡量光滑,以減小誤差

B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放

D.兩球的質(zhì)量必須相等

E.兩球的半徑必須相等

(2)若A、B兩小球的質(zhì)量之比為6:1,在實驗誤差允許范圍內(nèi),下列說法正確的是_____

A. A、B兩小球碰撞后在空中運動的時間比為OM:ON

B. A、B兩小球碰撞后落地的重力的瞬時功率之比為6OM:ON

C. 若A、B兩小球在碰撞前后動量守恒,則一定有6OP=OM+ON

D. 若A、B兩小球的碰撞為彈性碰撞,則一定有OP=ON-OM

(3)另一位同學(xué)也用上述兩球進行實驗,測得入射球A的質(zhì)量為mA被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,但他將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上,用來記錄實驗中求A、球B與木條的撞擊點,如圖所示。實驗時,首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球A從斜軌道上某一位置由靜止釋放,撞擊點為B0 ;然后將木條平移到圖中所示位置,入射球A從斜軌上同一位置由靜止釋放,確定其撞擊點為B2;保持木條不動,再將入射球A從斜軌上同一位置由靜止釋放,與靜止在軌道末端的球B相碰,確定兩球相碰后與木條的撞擊點分別為B1和B3。測得B0與B1、B2、B3各點的高度差分別為h1h2、h3。若所測得物理量滿足表達式________________時,則說明球A和球B碰撞中動量守恒。

【答案】 BCE CD

【解析】(1)A、“驗證動量守恒定律”的實驗中,是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開軌道后做平拋運動,對斜槽是否光滑沒有要求,A錯誤;

B、要保證每次小球都做平拋運動,則軌道的末端必須水平,B正確;

C、要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,C正確;

D、E、為了保證小球碰撞為對心正碰,且碰后不反彈,要求,,D錯誤;E正確;

應(yīng)選BCE。

(2)A、兩小球碰撞后在空中做平拋運動,運動的時間,故A、B兩小球碰撞后在空中運動的時間比為,A錯誤;

B、兩小球碰撞后落地的豎直速度相等,由,所以,,B錯誤;

C、若A、B兩小球在碰撞前后動量守恒,則一定有,即:,C正確;

D、若A、B兩小球的碰撞為彈性碰撞,則有:,即有:

,D正確;

故選CD。

(3)小球做平拋運動,在豎直方向上:,平拋運動時間:,

設(shè)軌道末端到木條的水平位置為x,小球做平拋運動的初速度:

,,

如果碰撞過程動量守恒,則:,

,代入

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平地面上依次放置著質(zhì)量m=0.08 kg10塊完全相同的長木板.一質(zhì)量M=1.0 kg、大小可忽略的小銅塊以初速度v0=6.0 m/s從長木板左側(cè)滑上木板,當(dāng)銅塊滑離第一塊木板時,銅塊速度v1=4.0 m/s.銅塊最終停在第二塊木板上.(g=10 m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求:

(1) 第一塊木板最終速度v2和銅塊的最終速度v3

(2) 小銅塊滑過第一塊木板的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.

(3) 如果小銅塊滑過第一塊木板的時間為t=1s,則摩擦因數(shù)應(yīng)該為多少? 每一塊板長為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組用一只彈簧秤和一個量角器等器材驗證力的平行四邊形定則,設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,固定在豎直木板上的量角器的直邊水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圓心O的正上方A處,另一端系繩套1和繩套2,主要實驗步驟如下:

I.彈簧秤掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的結(jié)點到達O點處,記下彈簧秤的示數(shù)F

II,彈簧秤掛在繩套1上,手拉著繩套2,緩慢拉橡皮筋,使橡皮筋的結(jié)點到達O處,此時繩套1沿方向,繩套2沿120°方向,記下彈簧秤的示數(shù);

III.根據(jù)力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力=_______①________

IV.比較_____②_______即可初步驗證

V.只改變繩套2的方向,重復(fù)上述試驗步驟。

回答下列問題:

1)完成實驗步驟:①________;②_________

2)將繩套1方向緩慢轉(zhuǎn)動到60°方向,同時繩套2120°方向緩慢轉(zhuǎn)動到180°方向,此過程中保持橡皮筋的結(jié)點在O處不動,保持繩套1和繩套2的夾角120°不變,關(guān)于繩套1的拉力大小的變化,下列結(jié)論正確的是_______(填選項前的序號)

A.逐漸增大

B.先增大后減小

C.逐漸減小

D.先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑導(dǎo)體軌道PMNP'M'N'是兩個完全一樣軌道,是由半徑為r的四分之一圓弧軌道和水平軌道組成,圓弧軌道與水平軌道在MM'點相切,兩軌道并列平行放置,MNM'N'位于同一水平面上,兩軌道之間的距離為L,PP'之間有一個阻值為R的電阻,開關(guān)S是一個感應(yīng)開關(guān)(開始時開關(guān)是斷開的),矩形區(qū)域MNN'M'內(nèi)有豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,水平軌道MN離水平地面的高度為h.金屬棒ab質(zhì)量均為m、電阻均為R.在水平軌道某位置放上金屬棒b,靜止不動,a棒從圓弧頂端PP'靜止釋放后,沿圓弧軌道下滑,若兩導(dǎo)體棒在運動中始終不接觸,當(dāng)兩棒的速度穩(wěn)定時,兩棒距離.兩棒速度穩(wěn)定之后,再經(jīng)過一段時間,b棒離開軌道做平拋運動,在b棒離開軌道瞬間,開關(guān)S閉合.不計一切摩擦和導(dǎo)軌電阻,已知重力加速度為g.求:

(1)兩棒速度穩(wěn)定時,兩棒的速度分別是多少?

(2)兩棒落到地面后的距離是多少?

(3)整個過程中,兩棒產(chǎn)生的焦耳熱分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩條足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌上端連有定值電阻,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上靜止釋放,當(dāng)速度達到v時導(dǎo)體棒開始勻速運動,此時再對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒定,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動。已知導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g。在由靜止開始運動到以速度2v勻速運動的過程中

A. 拉力的功率為2mgvsin θ

B. 安培力的最大功率為2mgvsin θ

C. 加速度的最大值為2gsinθ

D. 當(dāng)棒速度為1.5v時,加速度大小為gsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一條河寬100米,船在靜水中的速度為4m/s,水流速度是5m/s,則

A. 該船可能垂直河岸橫渡到對岸

B. 當(dāng)船頭垂直河岸渡河時,過河所用的時間最短

C. 當(dāng)船頭垂直河岸渡河時,船的位移最小,是100米

D. 當(dāng)船頭垂直河岸渡河時,船沿河岸的位移是100米

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一端開口的極細玻璃管開口朝下豎直立于水銀槽的水銀中,初始狀態(tài)管內(nèi)外水銀面的高度差為l0=62cm,系統(tǒng)溫度27℃.因懷疑玻璃管液面上方存在空氣,現(xiàn)從初始狀態(tài)分別進行兩次試驗如下:①保持系統(tǒng)溫度不變,將玻璃管豎直向上提升2cm(開口仍在水銀槽液面以下),結(jié)果液面高度差增加1cm;②將系統(tǒng)溫度升到77℃,結(jié)果液面高度差減小1cm.已知玻璃管內(nèi)粗細均勻,空氣可看成理想氣體,熱力學(xué)零度可認為為-273℃.求:

(1)實際大氣壓為多少cmHg?

(2)初始狀態(tài)玻璃管內(nèi)的空氣柱有多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在驗證動量守恒定律的實驗中,某同學(xué)用如圖所示的裝置進行如下的實驗操作:

①先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎直立于槽口處。使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡O

②將木板向遠離槽口方向平移一段距離,再使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板上得到痕跡B

③然后把半徑相同的小球b靜止放在斜槽水平末端,小球a仍從原來擋板處由靜止釋放,與小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡AC。

④用天平測量出a、b的質(zhì)量分別為mamb,用刻度尺測量紙上O點到ABC三點的豎直距離分別為y1、y2、y3。

(1)小球a與小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡AC,其中小球a撞在木板上的________(選填“A”“C”)。

(2)用本實驗中所測量的量來驗證兩球碰撞過程動量守恒,其表達式為____ (僅用ma、mb、y1y2y3表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于參考系,下述說法中正確的是

A. 參考系必須選擇靜止不動的物體

B. 參考系必須選擇和地面連在一起的物體

C. 參考系是被選作標(biāo)準(zhǔn)的、假想不動的物體

D. 選擇不同的參考系觀察同一物體的運動,得到的結(jié)論一定不同

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同步練習(xí)冊答案