【題目】如圖1所示,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系:
先安裝好實驗裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復寫紙,記下重垂線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上。重復多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞,重復多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度。
(1)對于上述實驗操作,下列說法正確的是________。
A.應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.小球1質量應大于小球2的質量
(2)上述實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外,還需要測量的物理量有________。
A.A、B兩點間的高度差h1
B.B點離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質量m1、m2
D.小球1和小球2的半徑r
(3)當所測物理量滿足表達式__________________________(用所測物理量的字母表示)時,即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。如果還滿足表達式_______________________(用所測物理量的字母表示)時,即說明兩球碰撞時無機械能損失。
(4)完成上述實驗后,某實驗小組對上述裝置進行了改造,如圖2所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面,斜面的頂點與水平槽等高且無縫連接。使小球1仍從斜槽上A點由靜止?jié)L下,重復實驗步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點M′、P′、N′。用刻度尺測量斜面頂點到M′、P′、N′三點的距離分別為 , 、 。則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為________________________________(用所測物理量的字母表示)
【答案】 ACD C
【解析】試題分析:①為了保證每次碰撞速度相同,應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下,A正確;小球每次從軌道上滑落過程中我們只需要得到相同的碰撞速度,實驗過程中摩擦力的存在與否,對我們研究實驗沒有影響,故不需要保證斜槽軌道必須光滑,B錯誤;我們研究的是水平方向上的碰撞,所以斜槽軌道末端必須水平,C正確;為了防止入射小球反彈,所以小球1質量應大于小球2的質量,D正確;
②小球飛出后做平拋運動,在水平方向上做勻速直線運動,所以不放小球2時,小球1的速度,放了小球2后,小球1的速度為,小球2獲得的速度為,故需要驗證,即,故需要測量兩小球的質量,C正確;
③當所測物理量滿足表達式,說明兩球碰撞遵守動量守恒定律,由功能關系可知,只要成立則機械能守恒,即如果滿足,則兩球碰撞時無機械能損失。
④碰撞前,小球1落在圖中的點,設其水平初速度為.小球1和2發(fā)生碰撞后,1的落點在圖中點,設其水平初速度為,m2的落點是圖中的點,設其水平初速度為. 設斜面BC與水平面的傾角為,由平拋運動規(guī)律得: ,解得.同理,可見速度正比于.所以只要驗證m1=m1+m2即可.
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【題目】如圖所示,位于光滑水平桌面,質量相等的小滑塊P和Q都可以視作質點,Q與輕質彈簧相連,設Q靜止,P以某一初動能E0水平向Q運動并與彈簧發(fā)生相互作用,若整個作用過程中無機械能損失,用E1表示彈簧具有的最大彈性勢能,用E2表示Q具有的最大動能,則( 。
A. B. C. D.
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【題目】有一條沿順時針方向勻速傳送的傳送帶,恒定速度v=4 m/s,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,現將質量m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質點),與此同時,給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F=8N,經過一段時間,小物塊上到了離地面高為=2.4 m的平臺上。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.5,(g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8).問:
(1)物塊從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間?
(2)若在物塊與傳送帶達到相同速度時,立即撤去恒力F,計算小物塊還需經過多少時間離開傳送帶以及離開時的速度?
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【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,除有一標有“3V,1.8 W”的小燈泡、電源、導線和開關外,還有:電流表A(0-0.6A,內阻約為0.1Ω)電壓表V(0-3V,內阻約為4kΩ)、滑動變阻器R(0-10Ω,2A)
實驗要求保證器材的安全,燈泡兩端的電壓能從零連續(xù)調節(jié),測量結果盡量準確。
(1)為盡可能的減小誤差,實驗中采用電流表_______( 選填“內接、外接),采用正確的方式測出的電阻值______(選填“大于”“小于”或“等于”)電阻的真實值
(2)設計一個合理的電路,并在答題紙上所給的方框內畫出電路圖________。
(3)某同學根據電路圖連接實物圖時,并未連接完整,請用鉛筆代替導線在答題紙上幫忙完成實物圖____;
(4)根據實物圖,開關S閉合之前,圖中滑動變阻器的滑片應該置于__________(選填“左端”“右端”或“中間”)。
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【題目】某消防戰(zhàn)士握住旗桿勻速上爬,到頂后再勻速滑下到達底端,則下列說法正確的是( )
A. 該戰(zhàn)士上爬時受到的摩擦力方向是沿著旗桿向下的
B. 該戰(zhàn)士下滑時受到的摩擦力方向是沿著旗桿向下的
C. 體重更大的戰(zhàn)士勻速上爬時,他受到的摩擦力更大
D. 該戰(zhàn)士上爬時手握旗桿的力越大,他受到的摩擦力越大
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【題目】中國古人對許多自然現象有深刻認識,唐人張志和在《玄真子。濤之靈》中寫道:“雨色映日而為虹”,從物理學的角度看,虹時太陽光經過雨滴的兩次折射和一次反射形成的,右圖是彩虹成因的簡化示意圖,其中A.b時兩種不同頻率的單色光,則兩光
A.在同種玻璃種傳播,a光的傳播速度一定大于b光
B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,b光側移量大
C.分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應,a光一定也能
D.以相同的入射角從水中射入空氣,在空氣張只能看到一種光時,一定是a光
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【題目】小球從離地板5m高處自由落下,又被地板豎直彈起,在離地板2m高處被接住,則關于小球通過的位移和路程的說法中正確的是( )
A. 位移大小為3m,方向向下;路程為3m
B. 位移大小為2m,方向向上;路程為7m
C. 位移大小為3m,方向向下;路程為7m
D. 位移大小為7m,方向向下;路程為7m
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