【題目】一位同學利用如圖甲所示的裝置進行驗證動量守恒定律的實驗。他安裝好實驗裝置,斜槽與水平槽之間平滑連接,且槽的末端水平。在水平地面上依次鋪上白紙、復寫紙,記下鉛垂線所指的位置O。選擇兩個半徑相同的小球開始實驗,主要實驗步驟如下:

a.不放球2,使球1從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下,落到記錄紙上留下落點痕跡。多次重復上述操作。

b.把球2放在水平槽末端位置,讓球1仍從原位置由靜止開始滾下,與球2碰撞后,兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。多次重復上述操作。

c.在記錄紙上確定MP、N為三個落點的平均位置,并用刻度尺分別測量M、PNO點的距離,即線段OM、OP、ON的長度。

(1)下列說法正確的是________。

A.球1的質(zhì)量大于球2的質(zhì)量

B.實驗過程中記錄紙可以隨時移動

C.在同一組實驗中,每次球1必須從同一位置由靜止釋放

D.在同一組實驗中,球2的落點并不重合,說明操作中出現(xiàn)了錯誤

(2)已知球1的質(zhì)量為m1,球2的質(zhì)量為m2,落點的平均位置M、PN幾乎在同一條直線上。如果m1·OM+m2·ON近似等于______________,則可以認為驗證了動量守恒定律。

(3)實驗過程中要求槽末端水平,請你說明原因___________________________。

【答案】AC m1OP 如果槽末端保持水平,小球離開槽末端后做平拋運動,在空中的飛行時間相等,可以用水平位移替代小球在碰撞前后的速度.

【解析】

(1)[1]A.在實驗中,需要球1的質(zhì)量大于球2的質(zhì)量,這樣球1與球2相碰后球1才不會反彈而直接向右運動,故A正確;

B.實驗過程中記錄紙不可以隨時移動,復寫紙可以移動,故B錯誤;

C.在同一組實驗中,每次球1必須從同一位置由靜止釋放,這樣才能保證每次球1滑到底端時的速度相等,故C正確;

D.在同一組實驗中,球2的落點并不重合,這是操作中出現(xiàn)的誤差,而不是錯誤,故D錯誤。

故選AC;

(2)[2].動量守恒定律是指碰前的動量等于碰后的動量,而小球平拋時的初速度應該等于水平位移除下落的時間,由于下落的高度它們都是相等的,故時間相等,設時間為t;則碰前動量

碰后動量

即滿足等式

m1OP=m1OM+m2ON

即可驗證動量守恒;

(3)[3].實驗過程中要求槽末端水平,原因是小球離開槽末端后做平拋運動,在空中的飛行時間相等,可以用水平位移替代小球在碰撞前后的速度。

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A.滑塊在運動過程中所受Q的庫侖力有可能大于滑動摩擦力

B.滑塊在運動過程的中間時刻的速度大于

C.此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為

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B. 保持S接通,上極板A不動,將下極板B緩慢向下移動稍許到B′,E增大

C. 若斷開S,下極板B不動,將上極板A緩慢向下移動稍許到A′,則E不變

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C.北斗衛(wèi)星的運行速度有可能大于7.9km/s

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