【題目】如圖所示為驗證動量守恒的實驗裝置示意圖．

（1）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2。則要完成該實驗須滿足 （_______）

A．m1＞m2，r1＞r2 B．m1＞m2，r1＜r2

C．m1＞m2，r1= r2 D．m1＜m2，r1 = r2

（2）0為斜槽末端垂足，P為碰前入射小球落點的平均位置，M、N兩點為碰后兩球平均落點位置，則在誤差允許的范圍內(nèi)，關系式m1 OP=_________________（用m1、m2及圖中字母表示）成立，即表示碰撞中動量守恒．

【答案】C m1OM + m2ON

【解析】

（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量；為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同．
（2）根據(jù)動量守恒定律求出需要驗證的表達式．

（1）為保證兩球發(fā)生對心正碰，兩球的半徑應相等，為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量，故選C；
（2）小球離開軌道后做平拋運動，小球拋出點的高度相等，則它們在空中的運動時間t相等，驗證碰撞中的動量守恒，需要驗證：m1v1=m1v1′+m2v2，

則：m1v1t=m1v1′t+m2v2t，m1x1=m1x1′+m2x2，

因此需要驗證：m1OP=m1OM+m2ON．

練習冊系列答案
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【題目】如圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中，永磁鐵提供勻強磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子。當這些粒子從上部垂直進入磁場時，下列說法正確的是

A.電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同

B.電子和正電子在磁場中的運動軌跡一定相同

C.僅依據(jù)粒子的運動軌跡無法判斷此粒子是質(zhì)子還是正電子

D.粒子的動能越大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小

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（i）一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？

（ii）一細束光線在O點左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點的位置

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【題目】如圖所示， ABC 為一光滑細圓管構(gòu)成的3/4圓軌道，固定在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R（比細圓管的半徑大得多），OA水平，OC豎直，最低點為B，最高點為C。在A點正上方某位置有一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）由靜止開始下落，剛好進入細圓管內(nèi)運動。已知細圓管的內(nèi)徑稍大于小球的直徑，不計空氣阻力。下列說法正確的是（ ）

A. 若小球剛好能達到軌道的最高點C，則釋放點距A點的高度為1.5R

B. 若釋放點距A點豎直高度為2R，則小球經(jīng)過最低點B時軌道對小球的支持力為7mg

C. 若小球從C點水平飛出恰好能落到A點，則釋放點距A點的高度為2R

D. 若小球從C點水平飛出后恰好能落到A點，則小球在C點圓管的作用力為1.5 mg

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【題目】某課外探究小組用如圖所示實驗裝置測量學校所在位置的地磁場的水平分量Bx。將一段細長直導體棒南北方向放置，并與開關、導線、電阻箱和電動勢為E、內(nèi)阻為R的電源組成如圖所示的電路。在導體棒正下方距離為l處放一小磁針，開關斷開時小磁針與導體棒平行，現(xiàn)閉合開關，緩慢調(diào)節(jié)電阻箱阻值，發(fā)現(xiàn)小磁針逐漸偏離南北方向，當電阻箱的接入阻值為5R時，小磁針的偏轉(zhuǎn)角恰好為30°。已知通電長直導線周圍某點磁感應強度為B=k(r為該點到通電長直導線的距離，k為比例系數(shù))，導體棒和導線電阻不計，則該位置地磁場的水平分量大小為

A. Bx= B. B x= C. B x= D. B x=

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【題目】如圖所示，某同學由O點先后拋出完全相同的3個小球（可將其視為質(zhì)點），分別依次垂直打在豎直木板M、N、P三點上。已知M、N、P、0四點距離水地面高度分別為4h、3h、2h、h.不計空氣阻力，以下說法正確的是（ ）

A. 擊中P點的小球動能最小

B. 分別到達M、N、P、O四點的小球的飛行時間之比為1:2:3

C. 分別到達M、N、P三點的小球的初速度的豎直分量之比為3: 2:1

D. 到達木板前一個小球的加速度相同

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【題目】如圖所示，在x軸上有兩個沿豎直方向振動的波源S1、S2(圖中未畫出)在兩波源之間有a、b兩個點，二者間距為2m。已知a點振動始終減弱且振幅為2cm，b點振動始終加強且振幅為8cm，觀察發(fā)現(xiàn)b點連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰間隔時間為2s，假設a、b之間沒有振動加強點和減弱點。則下列判斷正確的是___________

A. 兩波源S1、S2振動周期一定相同，且周期為2s

B. 兩波源S1、S2在介質(zhì)中產(chǎn)生的機械波的波長為4m

C. 波源S1振幅可能是5cm

D. 兩波源S1、S2在介質(zhì)中產(chǎn)生的機械波的波速為4m/s

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(1)t=0時回路中的電流大��；

(2)t=2s時電阻R上的熱功率及外力做功功率；

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【題目】利用計算機和力傳感器可以比較精確地測量作用在掛鉤上的力，并能得到掛鉤所受的拉力隨時間變化的關系圖象，實驗過程中掛鉤位置可認為不變。某同學利用力傳感器和單擺小球來驗證機械能守恒，實驗步驟如下：

①如圖甲所示，固定力傳感器M；

②取一根不可伸長的細線，一端連接一小鐵球，另一端穿過固定的光滑小圓環(huán)O，并固定在傳感器M的掛鉤上(小圓環(huán)剛好夠一根細線通過)；

③讓小鐵球自由懸掛并處于靜止狀態(tài)，從計算機中得到拉力隨時間變化的關系圖象如圖乙所示；

④讓小鐵球以較小的角度在豎直平面內(nèi)的A、B之間擺動，從計算機中得到拉力隨時間變化的關系圖象如圖丙所示。

請回答以下問題：

(1)小鐵球的重量為_____。

(2)為了驗證小鐵球在最高點A和最低點處的機械能是否相等，則____。

A．一定得測出小鐵球的質(zhì)量m

B．一定得測出細線離開豎直方向的最大偏角θ

C．一定得知道當?shù)刂亓铀俣?/span>g的大小及圖乙和圖丙中的F0、F1、F2的大小

D．只要知道圖乙和圖丙中的F0、F1、F2的大小

(3)若已經(jīng)用實驗測得了第(2)小問中所需測量的物理量，則為了驗證小鐵球在最高點A和最低點處的機械能是否相等，只需驗證____等式是否成立即可。(用題中所給物理量的符號來表示)

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