【題目】某同學用圖中所示的裝置做“驗證動量守恒定律”的實驗。先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復10次;再把大小相同的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端靜止放置,讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復10次。
(1)本實驗必須測量的物理量有________
A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
C.小球a、b的半徑r
D.小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t
E.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC
F.a球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h
(2)根據(jù)實驗要求,兩小球的質(zhì)量關(guān)系為ma__________mb(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)放上被碰小球后,兩小球碰后是否同時落地?____________(填“同時落地”、“a球先落地”或“b球先落地”),如果不是同時落地,對實驗結(jié)果有沒有影響?____________(填“有影響”、“沒有影響”);
(4)為測定未放小球b時,小球a落點B的平均位置,把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點對齊,圖中給出了小球a落點附近的情況,由圖可得OB距離應為__________ cm;
(5)按照本實驗方法,驗證動量守恒的驗證式是_____________________。(用題中測得物理量的符號表示)
【答案】BE 大于 b球先落地 對實驗結(jié)果無影響 45.95(45.92~45.98) maOB=maOA+mbOC
【解析】
(1)要驗證動量守恒,就需要知道碰撞前后的動量,所以要測量兩個小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度,碰撞前后小球都做平拋運動,速度可以用水平位移代替(2)小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度減小,都做平拋運動,由平拋運動規(guī)律不難判斷出各自做平拋運動的落地點,根據(jù)平拋運動的特點求出碰撞前后兩個小球的速度,根據(jù)動量的公式列出表達式,代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動量是否相等.
(1)根據(jù)實驗原理,利用平拋的水平距離和物體質(zhì)量的乘積列動量守恒,所以需要測量小球a、b的質(zhì)量ma、mb,記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC。故選BE。(2)要使碰后a球的速度大于零,水平向右,故兩球的關(guān)系是ma 應大于mb,,
(3)b球先落地,b球先做的平拋運動。
(4)不影響實驗結(jié)果。因為兩小球各自做平拋運動的時間是相等的。
(5)小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度減小,都做平拋運動,所以未放被碰小球時小球a的落地點為B點,由圖可知OB距離應為45.95cm;
(6)B為碰前入射小球落點的位置,A為碰后入射小球的位置,C為碰后被碰小球的位置,
碰撞前入射小球的速度
碰撞后入射小球的速度
碰撞后被碰小球的速度
若mav1=mbv3+mav2則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒
帶入數(shù)據(jù)得:maOB=maOA+mbOC
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,桌子固定在水平地面上,桌面水平,桌面右側(cè)有一固定平臺AB,平臺面距地面的高度h=0.80 m,桌面和平臺面均光滑.質(zhì)量M =2.0 kg的長木板CD放置在桌面上,其上表面與平臺面等高,木板右端D與平臺左端A之間的距離d =1.0 m.質(zhì)量m=1.0 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)放置在木板上,滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,滑塊和木板均處于靜止狀態(tài).現(xiàn)對滑塊施加F=4.0 N水平向右的推力,滑塊開始在木板上運動.經(jīng)過一段時間,木板與平臺發(fā)生碰撞,在碰撞的瞬間,撤去推力F,且木板立即停止運動.再經(jīng)過一段時間,滑塊從平臺右端飛出.滑塊的落地點與平臺右端B的水平距離x = 0.80 m.不計空氣阻力, g取10 m/s2.求:
(1)滑塊從平臺飛出時速度的大。
(2)木板與平臺碰撞時,滑塊與平臺左端A之間的距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一條長為L的絕緣細線,上端固定,下端系一質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中,當小球平衡時,懸線與豎直方向的夾角α=45°。
(1)小球帶何種電荷?電荷量為多少?
(2)若將小球向左拉至懸線呈水平位置,然后由靜止釋放小球,則從放手后至最低點的過程中小球做什么運動?經(jīng)多長時間到達最低點?
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【題目】如圖所示,小球B質(zhì)量為10 kg,靜止在光滑水平面上。小球A質(zhì)量為5 kg,以10 m/s的速率向右運動,并與小球B發(fā)生正碰,碰撞后A球以2 m/s的速率反向彈回。則碰后小球B的速率和這次碰撞的性質(zhì),下列說法正確的是
A.4 m/s 非彈性碰撞 B.4 m/s 彈性碰撞
C.6 m/s 非彈性碰撞 D.6 m/s 彈性碰撞
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【題目】某同學用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律.一根細線系住鋼球,懸掛在鐵架臺上,鋼球靜止于A點,光電門固定在A的正下方.在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條.將鋼球拉至不同位置由靜止釋放,遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計時器測出,取作為鋼球經(jīng)過A點時的速度.記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t,計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk,就能驗證機械能是否守恒.
(1)用ΔEp=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小,式中鋼球下落高度h應測量釋放時的鋼球球心到_____之間的豎直距離.
A.鋼球在A點時的頂端
B.鋼球在A點時的球心
C.鋼球在A點時的底端
(2)用ΔEk=計算鋼球動能變化的大小,用刻度尺測量遮光條寬度,示數(shù)如乙圖所示,其讀數(shù)為______cm.某次測量中,計時器的示數(shù)為0.0100 s,則鋼球的速度為v=___m/s.
(3)下表為該同學的實驗結(jié)果:
他發(fā)現(xiàn)表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異,認為這是由于空氣阻力造成的.你是否同意他的觀點?請說明理由________________.
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【題目】如圖所示,裝甲車在水平地面上以速度v0=20 m/s沿直線前進,車上機槍的槍管水平,距地面高為h=1.8 m。在車正前方豎直立一塊高為兩米的長方形靶,其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L時,機槍手正對靶射出第一發(fā)子彈,子彈相對于槍口的初速度為v=800 m/s。在子彈射出的同時,裝甲車開始勻減速運動,行進s=90 m后停下。裝甲車停下后,機槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。(不計空氣阻力,子彈看成質(zhì)點,重力加速度g=10 m/s2)
(1)求裝甲車勻減速運動時的加速度大小;
(2)當L=410 m時,求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度,并計算靶上兩個彈孔之間的距離;
(3)若靶上只有一個彈孔,求L的范圍。
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【題目】甲、乙兩物體在同一水平面上作勻變速直線運動,甲做加速運動,經(jīng)過1s速度由5m/s增加到10m/s;乙做減速運動,經(jīng)過8s速度由20m/s減小到0,則:
A. 甲的速度變化量大,甲的加速度大 B. 乙的速度變化量大,甲的加速度大
C. 甲的速度變化量大,乙的加速度大 D. 乙的速度變化量大,乙的加速度大
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【題目】2012年6月9日晚.受沿線焚燒秸桿產(chǎn)生煙霧影響,寧洛高速公路安徽省蒙城段發(fā)生多起多點車輛追尾事故.假設(shè)髙速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛.甲車在前.乙車在后.速度均為v0=30m/s.距離s0=l00m.t=0時刻甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時間變化如圖所示.取 運動方向為正方向.下面說法正確的是( )
A. t=6s時兩車等速
B. t=6s時兩車距離最近
C. 0﹣6s內(nèi)兩車位移之差為90m
D. 兩車0﹣9s在內(nèi)會相撞
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【題目】某同學用圖1所示的裝置驗證牛頓第二定律。
(1)實驗中,補償打點計時器對小車的阻力和其它阻力的具體做法是:將小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點計時器。把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做__________運動。
(2)實驗中打出的一條紙帶的一部分如圖2所示。
① 紙帶上標出了連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C,相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有標出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打點計時器打B點時,小車的速度vB=__________m/s;
② 如圖3所示,在v-t坐標系中已標出5個計數(shù)點對應的坐標點。其中,t=0.10s時的坐標點對應于圖2中的A點。請你將①中計算出的vB標在圖3所示的坐標系中,作出小車運動的v-t圖線________,并利用圖線求出小車此次運動的加速度a =__________m/s2。
(3)“細線作用于小車的拉力F等于砂和桶所受的總重力mg”是有條件的。若把實驗裝置設(shè)想成如圖4所示的模型:水平面上的小車,用輕繩跨過定滑輪使之與盛有砂的砂桶相連。已知小車的質(zhì)量為M,砂和桶的總質(zhì)量為m,重力加速度為g,不計摩擦阻力與空氣的阻力,根據(jù)牛頓第二定律可得F =________;由此可知,當滿足________條件時,可認為細線作用于小車的拉力F等于砂和桶的總重力mg。
(4)在研究a與M的關(guān)系時,已經(jīng)補償了打點計時器對小車的阻力及其它阻力。若以小車加速度的倒數(shù)為縱軸、小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸,可作出-M圖像。請在圖5所示的坐標系中畫出-M圖像的示意圖______。
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