精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】用如圖甲所示的裝置來驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系

(1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過僅測量______填選項前的序號),間接地解決這個問題

A.小球開始釋放高度h B.小球拋出點距地面的高度H C.小球做平拋運動的射程

(2)圖甲中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P.測量平拋射程,把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分,再將入射小球m1從斜軌上S位置靜釋放,與小球m2相撞,并多次重復。

接下來要完成的必要步驟是_____________(填選項的符號)

A用天平測量兩個小球的質量m1、m2

B.測量小球m1開始釋放高度h;

C.測量拋出點距地面的高度H

D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N;

E.測量平拋射程OM、ON.

(3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為_____________(中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應滿足的表達式為_______________(中測量的量表示).

(4)經測定, m1=45.0g,m2=75.0g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖乙所示,碰撞前m1的動量分別為P1P1',P1:P1=______________若碰撞結束時m2的動量為P2',P1':P2'=11:_______,實驗結果說明,碰撞前、后總動量的比值___________.

【答案】C ADE 1.01

【解析】

驗證動量守恒定律實驗中,質量可測而瞬時速度較難.因此采用了落地高度不變的情況下,水平射程來反映平拋的初速度大小,所以僅測量小球拋出的水平射程來間接測出速度;過程中小球釋放高度不需要,小球拋出高度也不要求.最后可通過質量與水平射程乘積來驗證動量是否守恒;根據碰撞前后動量守恒可以寫成表達式,若碰撞為彈性碰撞,則碰撞前后動能相同;根據表達式將數據代入即可求出比值。

解:(1)驗證動量守恒定律實驗中,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,根據平拋運動規(guī)律,若落地高度不變,則運動時間不變,因此可以用水平射程大小來體現速度速度大小,故需要測量水平射程,故A、B錯誤,C正確

故選C;

(2)碰撞過程中動量、能量均守恒因此有:,因此有:,因此要使入射小球m1碰后不被反彈,應該滿足m1>m2;實驗時先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP,然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復;測量平均落點的位置,找到平拋運動的水平位移,因此步驟中D、E是必須的,而且D要在E之前,至于用天平秤質量先后均可以,故選ADE;

(3)根據平拋運動可知,落地高度相同,則運動時間相同,設落地時間為t,則:而動量守恒的表達式是:若兩球相碰前后的動量守恒,則需要驗證表達式即可;

若為彈性碰撞,則碰撞前后系統(tǒng)動能相同,則有:,將即滿足關系式:

(4)碰撞前后m1動量之比:,說明碰撞前、后總動量的比值

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從半徑R=1m的半圓AB上的A點分別水平拋出兩個可視為質點的小球M、N,經一段時間兩小球分別落到半圓周上,如圖所示。已知當地的重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是( 。

A.增大小球水平拋出的初速度v0,小球可能運動到B

B.M、N兩小球做平拋運動的時間相同,且t=0.4s

C.M、N兩小球做平拋運動的初速度之比為1:10

D.小球N落到半圓時,其速度方向與OB垂直

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動,甲做勻加速直線運動,乙做勻速直線運動。甲、乙兩車的位置x隨時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是(

A.t1時刻兩車速度相等

B.0t1時間內,兩車走過的路程相等

C.t1t2時間內,兩車走過的路程相等

D.t1t2時間內的某時刻,兩車速度相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑平行且電阻不計的足夠長金屬軌道與水平面的夾角為θ,寬度為L。在空間中存在豎直向上的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應強度大小為B。在軌道上端連接阻值為R的電阻。質量為m、電阻為R的金屬棒在軌道上由靜止釋放,在下滑過程中,金屬棒始終與軌道垂直,且與軌道接觸良好。當金屬棒下滑到某位置時,其速度恰好達到最大值,電阻R上產生的熱量為Q。重力加速度大小為g,求:

(1)金屬棒下滑過程中的最大加速度a

(2)金屬棒的速度的最大值v;

(3)金屬棒的速度剛達到最大時,距離釋放點的高度h

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質量也為m的小球從槽高h處由靜止開始自由下滑(

A. 在下滑過程中,小球和槽之間的相互作用力對槽不做功

B. 在下滑過程中,小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒

C. 被彈簧反彈后,小球和槽都做速率不變的直線運動

D. 被彈簧反彈后,小球能回到槽高h處

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測量一電壓表V的內阻,某同學設計了如圖1所示的電路。其中V0是標準電壓表,R0R分別是滑動變阻器和電阻箱,SS1分別是單刀雙擲開關和單刀開關,E是電源。

(1)用筆畫線代替導線,根據如圖1所示的實驗原理圖將如圖2所示的實物圖連接完整______。

(2)實驗步驟如下:

S撥向接點1,接通S1,調節(jié)___________,使待測表頭指針偏轉到適當位置,記下此時___________的讀數U;

然后將S撥向接點2,保持R0不變,調節(jié)___________,使___________,記下此時R的讀數;

多次重復上述過程,計算R讀數的___________,即為待測電壓表內阻的測量值。

(3)實驗測得電壓表的阻值可能與真實值之間存在誤差,除偶然誤差因素外,還有哪些可能的原因,請寫出其中一種可能的原因:___________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,如圖給出了從0點開始,每5個點取一個計數點的紙帶,其中01、23、4、56都為計數點。測得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cms3=2.38 cm,s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:

(1)在計時器打出點1、2、3、4、5時,小車的速度分別為:v1=____cm/s v2=_____cm/s ,v3=_____cm/s v4=______cm/s ,v5=_____cm/s (結果均保留兩位小數)。

(2)由所得紙帶數據可得出該小車運動時的加速度約為______m/s2(結果保留一位有效數字)。.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關于振動和波動,下列說法正確的是

A. 單擺做簡諧運動的周期與擺球的質量有關

B. 部隊過橋不能齊步走而要便步走,是為了避免橋梁發(fā)生共振現象

C. 可見光只是電磁波中的一小部分,可見光的頻率低于X射線的頻率

D. 拍攝玻璃櫥窗內的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度

E. 我們在地球上接收到來自遙遠星球的光波的波長變長,可以判斷該星球正在離我們遠去

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,絕緣輕桿將一個N=100匝的矩形線圈固定在豎直平面內,懸點PAB邊中點。矩形線圈水平邊AB=CD=5cm,豎直邊AD=BC=4cm,EF分別為ADBC邊的中點,在EF上方有一個垂直紙面的勻強磁場。矩形線圈的質量m=10g、電阻為R=1,取如圖所示的磁場方向為正方向,磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示。(已知g=10m/s2

(1)求在t=0.1s時線圈中電流大小及AB邊電流的方向;

(2)求在t=0.1s時輕桿對線圈的作用力大小;

(3)求線圈中感應電流的有效值。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案