【題目】某同學用圖1所示的裝置研究兩個小球在斜槽末端發(fā)生碰撞的情況,并用它來驗證碰撞中的動量守恒定律,圖中AB是斜槽,BC為水平槽。
(1)實驗中通過僅測量小球做平拋運動的______(選填“水平位移”或“豎直位移”),可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.
(2)檢驗水平槽BC是否調(diào)平的方法是:_______.
(3)實驗裝置中的重錘線起什么作用?__________.
(4)實驗時先使入射球m1從斜槽上某一固定位置S多次由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,從而確定P點的位置,再把被碰球m2放在水平槽末端,讓球m1仍從位置S多次由靜止開始滾下,跟球m2碰撞后,兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡,從而確定M、N點的位置。
a. 為提高實驗的精度,減小誤差,要求m1__________m2。(選填“>”“<”“=”)
b. 其中確定P點位置的多次落點痕跡如圖2所示,刻度尺的零點與O點對齊,則OP=_________cm。
(5)經(jīng)測定,m1=45.0g,m2=7.5g,M、N距O點的距離如圖3所示,請通過計算說明本次實驗中兩小球碰撞前后的動量是否守恒__________.
(6)牛頓曾設(shè)想,把物體從高山上水平拋出,速度一次比一次大,落地點就一次比一次遠,如果速度足夠大,物體就不再落回地面,它將繞地球運動,成為人造地球衛(wèi)星,如圖,同樣是受地球引力,隨著拋出速度增大,物體會從做平拋運動逐漸變?yōu)樽鰣A周運動,請分析原因_____________。
【答案】水平位移 將小球輕放在槽口,如果能保持靜止,說明槽口處于水平,如果不能靜止而滾動,說明槽口是傾斜的 記錄水平面上槽口正下方的位置,即測量小球水平位移的起始點 > 44.80 見解析.
【解析】
第一空.小球碰后做平拋運動,由于落地的高度都相同,則落地的時間相同,則小球落地的水平位移與速度成正比,則實驗中通過僅測量小球做平拋運動的水平位移,可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.
第二空.檢驗水平槽BC是否調(diào)平的方法是:將小球輕放在槽口,如果能保持靜止,說明槽口處于水平,如果不能靜止而滾動,說明槽口是傾斜的.
第三空. 實驗裝置中的重錘線起的作用是:記錄水平面上槽口正下方的位置,即測量小球水平位移的起始點;
第四空. 為提高實驗的精度,防止入射球反彈,要求m1>m2;
第五空.用盡量小的圓把P的落地點圈起來,圓心即為P的平均落點,則OP=44.80cm。
第六空.碰前動量:m1OP=45.0×44.80gcm=2016.0gcm;碰后總動量:m1OM+m2ON=45.0×35.20+7.5×55.68=2001.6 gcm;即,則在誤差允許的范圍內(nèi),實驗中兩小球碰撞前后的動量守恒;
第七空.物體初速度較小時,運動范圍很小,引力可以看作恒力--重力,做平拋運動;隨著物體初速度增大,運動范圍變大,引力不再看作恒力;當物體初速度達到第一宇宙速度時,做圓周運動而成為地球衛(wèi)星。
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【題目】如圖所示,滑塊放在水平地面上,左邊受一個彈簧拉力作用,彈簧原長小于懸掛點的高度,水平向右的拉力F拉動滑塊,使滑塊向右緩慢移動,并且滑塊始終沒有離開地面,則在上述過程中,下列說法正確的是
A. 彈簧彈力在豎直方向的分量增大,滑塊受到的摩擦力變小
B. 彈簧彈力在豎直方向的分量增大,滑塊受到的摩擦力不變
C. 彈簧彈力在豎直方向的分量不變,滑塊受到的摩擦力不變
D. 彈簧彈力在豎直方向的分量不變,滑塊受到的摩擦力變小
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【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,甲、乙同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量, m0為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。
(1)實驗時,一定要進行的操作是________。
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄力傳感器的示數(shù)
D.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M。
(2)甲同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出),已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)甲同學以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標,加速度a為縱坐標,畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫坐標的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為____________。
A. B. C. D.
(4)乙同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出如圖所示的a-F圖線,該同學做實驗時存在的問題是 .
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【題目】如圖所示,ACB為光滑弧形槽,弧形槽半徑為R,C為弧形槽最低點,R遠大于AB的弧長。甲球從弧形槽的球心處自由下落,乙球從A點由靜止釋放,問:
(1 ) 兩球第1次到達C點的時間之比為_______________________;
(2) 在圓弧的最低點C的正上方h處由靜止釋放小球甲,讓其自由下落,同時將乙球從圓弧左側(cè)由靜止釋放,若在乙球第2次通過C點時,甲乙兩球相遇,則甲球下落的高度是____________。(不計空氣阻力,不考慮甲球的反彈)
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【題目】由透明材料制成的長方體物塊放在水平面上,且長方體物塊的下表面涂有水銀層面。一束由兩種單色光組成的細光束沿的方向斜射到長方體物塊的上表面,且與上表面的夾角大小為,結(jié)果在長方體物塊的上表面得到三束光線甲、乙、丙。則下列說法正確的是 。
A. 甲、乙、丙中只有甲為復色光
B. 光束乙的折射率大于光束丙的折射率
C. 減小角,甲、乙、丙一定平行
D. 兩種色光在該透明材料中傳播的時間一定相等
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【題目】如圖所示,光滑的輕質(zhì)定滑輪上繞有輕質(zhì)細線,線的一端系一質(zhì)量為4m的重物,另一端系一質(zhì)量為m的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有足夠長且電阻不計的平行金屬導軌PQ、EF,其間距為L。在Q、F之間連接阻值為R的電阻,金屬桿接入電路部分的電阻為R,其余電阻不計。一勻強磁場與導軌平面垂直,磁感應強度為B0,開始時金屬桿置于導軌下端QF處,將重物由靜止釋放,當重物下降一段距離時恰好達到穩(wěn)定速度而后勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,不計一切摩擦,重力加速度為g。求:
(1)重物勻速下降時金屬桿受到的安培力F的大小;
(2)重物勻速下降時速度v的大小。
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【題目】某物體運動的速度圖像如圖1,根據(jù)圖像可知
A.0-2s內(nèi)的加速度為1m/s2 |
B.0-5s內(nèi)的位移為10m |
C.第1s末與第3s末的速度方向相同 |
D.第1s末與第5s末加速度方向相同 |
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【題目】如圖所示的電路中,L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈,D1、D2是兩個完全相同的燈泡,E是一內(nèi)阻不計的電源.t=0時刻,閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時間后,電路達到穩(wěn)定,t1時刻斷開開關(guān)S,.I1、I2分別表示通過燈泡D1和D2的電流,規(guī)定圖中箭頭所示的方向為電流正方向,以下各圖中能定性描述電流I隨時間t變化關(guān)系的是( )
A. B.
C. D.
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【題目】如圖所示,在光滑的水平面上方,有兩個磁感應強度大小均為B,方向相反的水平勻強磁場,PQ為兩個磁場的理想邊界,磁場范圍足夠大。一個邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的單匝正方形金屬線框,以速度v垂直磁場方向從如圖實線位置Ⅰ開始向右運動,當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中的位置Ⅱ時,線框的速度為。則下列說法正確的是( )
A. 在位置Ⅱ時線框中的電功率為
B. 此過程中回路產(chǎn)生的電能為mv2
C. 在位置Ⅱ時線框的加速度為
D. 此過程中通過導線橫截面的電荷量為
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