某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律。圖中兩擺擺長相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為1∶2。當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其側(cè)面剛好接觸。向右上方拉動B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角，然后將其由靜止釋放。結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動，且最大擺角成30°。若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為±4％，此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動量守恒定律？


【解析】設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為、，擺長為l，B球的初始高度為h1，碰撞前B球的速度為vB.在不考慮擺線質(zhì)量的情況下，根據(jù)題意及機(jī)械能守恒定律得

         ①  

            ②

設(shè)碰撞前、后兩擺球的總動量的大小分別為P1、P2。有P1=mBvB                   ③

聯(lián)立①②③式得                                  ④

同理可得                                  ⑤

聯(lián)立④⑤式得                                    ⑥

代入已知條件得                                        ⑦

由此可以推出≤4%                                          ⑧

所以，此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動量守恒定律。


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如右圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想電流表和二極管D。二極管D具有單向?qū)щ娦�，即正向電阻為零，反向電阻無窮大。下列說法正確的是                                                    

（     ）

A．圖示位置電流為0

B．R兩端電壓的有效值

C．交流電流表的示數(shù)

D．一個周期內(nèi)通過R的電荷量

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


帶電粒子進(jìn)入云室會使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動軌跡．圖是在有勻強(qiáng)磁場云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里．該粒子在運(yùn)動時(shí)，其質(zhì)量和電量不變，而動能逐漸減少，下列說法正確的是(AC)

A．粒子先經(jīng)過a點(diǎn)，再經(jīng)過b點(diǎn)

B．粒子先經(jīng)過b點(diǎn)，再經(jīng)過a點(diǎn)

C．粒子帶負(fù)電

D．粒子帶正電

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科目：高中物理 來源： 題型：


磁流體推進(jìn)船的動力來源于電流與磁場間的相互作用， 圖左是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成, 如圖右所示，通道尺寸a = 2.0m、b =0.15m、c = 0.10m，工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B = 8.0T的勻強(qiáng)磁場；沿x軸負(fù)方向加上勻強(qiáng)電場，使兩極板間的電壓U = 99.6V；海水沿y軸方向流過通道, 已知海水的電阻率ρ=0.20Ω·m.

(1)船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對海水推力的大小和方向；

(2)船以 = 5.0 m/s的速度勻速前進(jìn)。以船為參照物，海水以5.0 m/s的速率涌入進(jìn)水口，由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水的速率增加到  = 8.0 m/s, 求此時(shí)金屬板間的感應(yīng)電動勢U感 .

(3)船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓按U'=U -U感 計(jì)算，海水受到電磁力的80% 可以轉(zhuǎn)換

為船的動力, 當(dāng)船以vs =5.0 m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率。   

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流=300A,內(nèi)阻Rg=100 ，可變電阻R的最大阻值為10 k，電池的電動勢E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是             色，接正確使用方法測量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=             k.若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較             （填“變大”、“變小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開始自由下落，然后陷人泥潭中。若把在空中下落的過程稱為過程Ⅰ，進(jìn)人泥潭直到停止的過程稱為過程Ⅱ， 則

A、過程I中鋼珠的動量的改變量等于重力的沖量

B、過程Ⅱ中阻力的沖量的大小等于過程I中重力的沖量的大小

C、I、Ⅱ兩個過程中合外力的總沖量等于零

D、過程Ⅱ中鋼珠的動量的改變量等于零

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2，m1＜m2，由輕質(zhì)彈簧相連接置于水平的氣墊導(dǎo)軌上，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊。兩滑塊一起以恒定的

 
速率v0向右滑動.突然輕繩斷開.當(dāng)彈簧

伸至本身的自然長度時(shí)，滑塊A的速度

正好為0.求：

（1）繩斷開到第一次恢復(fù)自然長度的過程中彈簧釋放的彈性勢能Ep；

（2）在以后的運(yùn)動過程中，滑塊B是否會有速度為0的時(shí)刻?試通過定量分析證明你的結(jié)論.

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，巡查員站立于一空的貯液池邊，檢查池角處出液口的安全情況。已知池寬為L，照明燈到池底的距離為H。若保持照明光束方向不變，向貯液池中注入某種液體，當(dāng)液面高為時(shí)，  池底的光斑距離出液口。

（1）試求當(dāng)液面高為時(shí)，池底的光斑到出液口的距離x。

（2）控制出液口緩慢地排出液體，使液面以v0的速率勻速下降，試求池底的光斑移動的速率vx。

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科目：高中物理 來源： 題型：


在繞制變壓器時(shí)，某人誤將兩個線圈繞在如圖所示變壓器鐵心的左右兩個臂上，當(dāng)通以交變電流時(shí)，每個線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂，已知線圈1、2的匝數(shù)之比N1：N2=2：1，在不接負(fù)載的情況下（    ）

A、當(dāng)線圈1輸入電壓220V時(shí)，線圈2輸出電壓為110V

B、當(dāng)線圈1輸入電壓220V時(shí)，線圈2輸出電壓為55V

C、當(dāng)線圈2輸入電壓110V時(shí)，線圈1輸出電壓為220V

D、當(dāng)線圈2輸入電壓110V時(shí)，線圈1輸出電壓為110V

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