【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn),先將球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)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(fù)10次,再把同樣大小的球b放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下,且與球b相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。

1)為了使兩球碰撞為一維碰撞,所選兩球的直徑關(guān)系為:a球的直徑_____b球的直徑 大于、等于小于 ;為減小實(shí)驗(yàn)誤差,在兩球碰撞后使A球不反彈,所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為ma_______mb(選填小于、大于等于);

2)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?答:____(填選項(xiàng)號(hào))。

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mamb

C.小球a、b的半徑r

D.小球a、b離開斜槽軌道末端后做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間t

E.記錄紙上O點(diǎn)到AB、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC

F.a的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

3)為測(cè)定未放被碰小球時(shí),小球a落點(diǎn)的平均位置,把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊,圖中給出了小球a落點(diǎn)附近的情況,由圖可得點(diǎn)O、B間的距離應(yīng)為_______cm

4)按照本實(shí)驗(yàn)方法,驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是____________________________

5)利用該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量,也可以判斷兩球碰撞過(guò)程中機(jī)械能是否守恒,判斷的依據(jù)是看maOB2=______

【答案】等于 大于 BE 45.80-45.90 均可 maOB=maOA+mbOC maOB2=maOA2+mbOC2

【解析】

解:(1)為了使兩球碰撞為一維碰撞,即實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞,則A球的直徑等于B球的直徑;

在小球碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒定律,故有,在碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒,故有,聯(lián)立解得,要碰后入射小球的速度,即,故,

(2)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒,就需要知道碰撞前后的動(dòng)量,所以要測(cè)量?jī)蓚(gè)小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度,碰撞后小球都做平拋運(yùn)動(dòng),高度相同,下落的時(shí)間相同,可以用水平位移代替速度,所以需要測(cè)量的量為:小球a、b的質(zhì)量ma、mb,記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OBOC;

故選BE;

(3)由圖所示刻度尺可知,刻度尺分度值是1mm,由圖可知由圖可得點(diǎn)O、B間的距離應(yīng)為45.90cm;

(4)根據(jù)動(dòng)量守恒有:,因?yàn)?/span>,,,則有:,所以該式為驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式;

(5) 在碰撞過(guò)程中若機(jī)械能守恒, 則有:,即可得:,所以判斷兩球碰撞過(guò)程中機(jī)械能是否守恒,判斷的依據(jù)是看:;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩質(zhì)量相等的物體A、B疊放在水平面上靜止不動(dòng),AB間及B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,F(xiàn)用水平恒力F拉物體AAB恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng);若改用另一水平恒力拉物體B,要使AB能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則拉物體B的水平恒力至少應(yīng)大于

A. FB. 2FC. 3FD. 4F

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,某人從同一位置O以不同的水平速度投出三枚飛鏢A、B、C,最后都插在豎直墻壁上,它們與墻面的夾角分別為60°、45°、30°,圖中飛鏢的取向可認(rèn)為是擊中墻面時(shí)的速度方向,不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是

A. 三只飛鏢做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度一定滿足vA0<vB0<vC0

B. 插在墻上的三只飛鏢的反向延長(zhǎng)線一定交于同一點(diǎn)

C. 三只飛鏢擊中墻面的速度一定滿足vA=vC>vB

D. 三只飛鏢從投出到擊中墻面的飛行過(guò)程中動(dòng)量變化大小滿足PA=PC>PB

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】據(jù)中新社北京某日?qǐng)?bào)道:中國(guó)科學(xué)家首次在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)量子反;魻栃(yīng),引起國(guó)際物理學(xué)界巨大反響,是具有諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的成績(jī)。利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下,上、下工作面間的距離為d,通入圖示方向的電流I時(shí),C、D兩側(cè)面間會(huì)形成電勢(shì)差UCD,下列說(shuō)法中正確的是

A. 僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),電勢(shì)差UCD不變

B. 若霍爾元件的自由電荷是自由電子,CD點(diǎn)的電勢(shì)ΦCD

C. 僅減小上、下工作面間的距離d時(shí),電勢(shì)差UCD變大

D. 僅增大通入的電流時(shí),電勢(shì)差UCD變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,空間中有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中y軸左側(cè)場(chǎng)強(qiáng)為E1,y軸右側(cè)場(chǎng)強(qiáng)為E2,y軸右側(cè)有寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面向里。圖中MN之間固定一絕緣細(xì)管,傾角θ=37°,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為-q(q>0)的帶電小球,從x軸的M點(diǎn)處從靜止開始沿細(xì)管運(yùn)動(dòng)(小球直徑比細(xì)管略小,可視為質(zhì)點(diǎn)),從y軸上y=3LN點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),此后小球恰好未從右側(cè)穿出磁場(chǎng)區(qū)域,已知重力加速度為g,B1=,B2=,小球與管壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(Sin37°=0.6 cos37°=0.8)求:

(1)小球從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,大小隨時(shí)間的關(guān)系為B=B0-kt,其中k為正的常量,一電阻為R、質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L的單匝正方形方框用一絕緣細(xì)線懸掛,方框平面位于紙面內(nèi)且靜止,其下半部分位于磁場(chǎng)區(qū)域中,重力加速度為g,:

(1)方框中感應(yīng)電流的大小及方向;

(2)t=Bo/2k時(shí)細(xì)線對(duì)方框的作用力大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)矩形線圈abcd,線圈平面與磁場(chǎng)垂直,O1O2O3O4都是線圈的對(duì)稱軸,應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流( )

A. 向左或向右平動(dòng)

B. O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)

C. 向上或向下平動(dòng)

D. 以垂直線圈的軸轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖示的裝置驗(yàn)證系統(tǒng)牛頓第二定律,即一系統(tǒng)的質(zhì)量m一定時(shí),系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度a與合力F成正比。實(shí)驗(yàn)時(shí),有一定數(shù)目的砝碼放置在小車。實(shí)驗(yàn)過(guò)程:將小車從A處由靜止釋放,用速度傳感器測(cè)出它運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)的速度v,然后將小車內(nèi)的一個(gè)砝碼拿到小桶中,小車仍從A處由靜止釋放,測(cè)出它運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)對(duì)應(yīng)的速度,重復(fù)上述操作。圖中AB相距x。

(1)設(shè)加速度大小為a,則avx間的關(guān)系式是___________

(2)如果實(shí)驗(yàn)操作無(wú)誤,四位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了右側(cè)圖象,其中哪一個(gè)是正確的__。

(3)下列哪些措施能夠減小本實(shí)驗(yàn)的誤差________

A.實(shí)驗(yàn)中必須保證小桶及砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于 小車及車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量

B.實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力

C.細(xì)線在桌面上的部分應(yīng)與長(zhǎng)木板平行

D.圖中AB之間的距離x盡量小些

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,是某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置.其步驟如下:

a.易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙,用輕繩通過(guò)滑輪連接在小車上,小車連接紙帶.合理調(diào)整木板傾角,讓小車沿木板勻速下滑.

b.取下輕繩和易拉罐,測(cè)出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M.

c.取下細(xì)繩和易拉罐后,換一條紙帶,讓小車由靜止釋放,打出的紙帶如圖 (中間部分未畫出),O為打下的第一點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f,重力加速度為g.

①步驟c中小車所受的合外力為________________

②為驗(yàn)證從O →C過(guò)程中小車合外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系,測(cè)出BD間的距離為x0,OC間距離為x1,則C點(diǎn)的速度為__________.需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_______________________(用所測(cè)物理量的符號(hào)表示)

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