【題目】某同學用如圖所示的裝置,利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗證動量守恒定律,圖中AB是斜槽,BC是水平槽,它們連接平滑,O點為重錘線所指的位置.實驗時先不放置被碰球2,讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復10次,然后將球2置于水平槽末端,讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下,和球2碰撞,碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡,重復10次.實驗得到小球的落點的平均位置分別為M、N、P.
(1)在該實驗中,應選用的器材是下列器材中的(_________).
A天平 B游標卡尺 C刻度尺 D大小相同的鋼球兩個 E大小相同的鋼球和硬橡膠球各一個
(2)在此實驗中,球1的質(zhì)量為m1,球2的質(zhì)量為m2,需滿足m1___________m2(選填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)被碰球2飛行的水平距離為_____________由圖中線段表示).
(4)若實驗結(jié)果滿足m1=______________________,就可以驗證碰撞過程中動量守恒.
【答案】(1)ACE;(2)大于;(3);(4)m1+m2
【解析】試題分析:(1)根據(jù)實驗的原理,選擇需要進行實驗的器材;寫出驗證動量守恒定律的表達式,根據(jù)表達式中的物理量選擇需要的測量工具;
(2)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.
(3)小球1和小球2相撞后,小球2的速度增大,小球1的速度減小,都做平拋運動,由平拋運動規(guī)律不難判斷出;
(4)先根據(jù)平拋運動的特點判斷碰撞前后兩個小球的落地點,再求出碰撞前后兩個小球的速度,根據(jù)動量的公式列出表達式,代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動量是否相等.
解:(1)在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有:m1v0=m1v1+m2v2
在做平拋運動的過程中由于時間是相等的,所以得:tm1v0=tm1v1+tm2v2
即:m1=m1+m2
可知,需要使用天平測量小球的質(zhì)量,使用刻度尺測量小球在水平方向的位移;所以需要選擇的器材有A、C、D.
(2)在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有:m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞過程中動能守恒故有:m1v02=m1v12+m2v22
解得:v1=
要碰后入射小球的速度v1>0,即m1﹣m2>0,
故答案為:大于.
(3)1球和2球相撞后,2球的速度增大,1球的速度減小,都做平拋運動,豎直高度相同,所以所以碰撞后2球的落地點是P點,所以被碰球2飛行的水平距離由圖中線段表示;
(4)N為碰前入射小球落點的位置,M為碰后入射小球的位置,P為碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度為:
碰撞后入射小球的速度為:
碰撞后被碰小球的速度為:
若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒,帶入數(shù)據(jù)得:m1=m1+m2
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【題目】如圖所示,一根繩子一端固定于豎直墻上的A點,另一端繞過動滑輪P懸掛一重物B,其中繩子的PA段處于水平狀態(tài),另一根繩子一端與動滑輪P的軸相連,繞過光滑的定滑輪Q后在其端點O施加一水平向左的外力F,使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),滑輪均為光滑、輕質(zhì),且均可看做質(zhì)點,現(xiàn)拉動繩子的端點O使其向左緩慢移動一小段距離后達到新的平衡狀態(tài),則該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比較( )
A. 拉力F增大 B. 角θ減小 C. 拉力FPA不變 D. 角θ不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊,從半徑為R1的光滑圓弧軌道頂端A點由靜止開始下滑,經(jīng)最低點B后沿水平地面BC運動,然后進入另一個半徑為R2的光滑圓形軌道,并且小物塊恰好能經(jīng)過軌道最高點D .已知m=0.2kg,R1=0.8m,R2=0.2m,BC段長為LBC=2.5m,g取10m/s2 . 求:
(1)運動到B處時小物塊對軌道的壓力
(2)小物塊在C點時的速度大小
(3)水平面的動摩擦因數(shù)
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【題目】要使一定質(zhì)量的理想氣體由某一狀態(tài)經(jīng)過一系列狀態(tài)變化,最后回到初始狀態(tài)。下列各過程可能實現(xiàn)這一要求的是
A、先等容放熱,再等壓升溫,最后再等溫放熱
B、先等溫膨脹,再等壓升溫,最后再等容吸熱
C、先等容吸熱,再等溫膨脹,最后再等壓降溫
D、先等壓升溫,再等容吸熱,最后再等溫放熱
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【題目】如圖(a)所示,長為L=75cm的粗細均勻、一端開口一端封閉的玻璃管,內(nèi)有長度為d=25cm的汞柱.當開口向上豎直放置、管內(nèi)空氣溫度為27℃時,封閉端內(nèi)空氣柱的長度為36cm.外界大氣壓為75cmHg不變.
①現(xiàn)以玻璃管的封閉端為軸,使它做順時針轉(zhuǎn)動,當此玻璃管轉(zhuǎn)到水平方向時,如圖(b)所示,要使管內(nèi)空氣柱的長度變?yōu)?/span>45cm,管內(nèi)空氣的溫度應變?yōu)槎嗌贁z氏度?
②讓氣體的溫度恢復到27℃,繼續(xù)以玻璃管封閉端為軸順時針緩緩地轉(zhuǎn)動玻璃管,當開口向下,玻璃管與水平面的夾角θ=30°,停止轉(zhuǎn)動如圖(C)所示。此時再升高溫度,要使管內(nèi)汞柱下表面恰好移動到與管口齊平,則溫度又應變?yōu)槎嗌贁z氏度?
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【題目】如圖所示,一物體M從A點以某一初速度沿傾角α=37°的粗糙固定斜面向上運動,自頂端B點飛出后,垂直撞到高H=2.25 m的豎直墻面上C點,又沿原軌跡返回。已知B、C兩點的高度差h=0.45 m,物體M與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2。試求:
(1)物體M沿斜面向上運動時的加速度大小;
(2)物體返回后B點時的速度;
(3)物體被墻面彈回后,從B點回到A點所需時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一端連接輕彈簧的質(zhì)量為m的物體B靜止在光滑水平面上,質(zhì)量也為m的物體A以速度v0正對B向右滑行,在A、B和彈簧發(fā)生相互作用的過程中,以下判斷不正確的是
A. 任意時刻A、B和彈簧組成的系統(tǒng)總動量都為mv0
B. 彈簧壓縮到最短時,A、B兩物體的速度相等
C. 彈簧的最大彈性勢能為
D. 彈簧壓縮到最短時,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)總動能最小
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【題目】如圖所示,三個相同的木塊放在同一個水平面上,木塊和水平面間的動摩擦因數(shù)相同。分別給它們施加一個大小均為F的作用力,其中給第一、三兩木塊的推力或拉力與水平方向的夾角相同,這時三個木塊都保持靜止。比較它們和水平面間的彈力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3,下列說法中正確的是
A. FN1>FN2>FN3,Ff1>Ff2>Ff3
B. FN1=FN2=FN3,Ff1=Ff2=Ff3
C. FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff3<Ff2
D. FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff2=Ff3
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【題目】如圖所示,兩汽缸A、B粗細均勻、等高且內(nèi)壁光滑,其下部由體積可忽略的細管連通;A的直徑是B的2倍,A上端封閉,B上端與大氣連通;兩氣缸除A頂部導熱外,其余部分均絕熱.兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮氣,活塞a上方充有氧氣.當大氣壓為p0、外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時,活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的,活塞b在氣缸正中間.
(1)現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣,當活塞b恰好升至頂部時,求氮氣的溫度;
(2)繼續(xù)緩慢加熱,使活塞a上升.當活塞a上升的距離是氣缸高度的時,求氧氣的壓強.
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