用如圖所示裝置來(lái)探究碰撞中的守恒量,質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上,球心離地面高度為H;質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線拴好懸掛于O點(diǎn),當(dāng)細(xì)線被拉直時(shí)O點(diǎn)到球心的距離為L(zhǎng),細(xì)線與豎直線之間夾角α;A球由靜止釋放,擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球發(fā)生正碰,碰撞后,A球擺到與豎直夾角為β處,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫(xiě)紙的白紙,用來(lái)記錄球B的落點(diǎn).
(1)用圖中所示各個(gè)物理量的符號(hào)表示:碰撞前A球的速度VA=______;碰撞后B球的速度VB=______;此實(shí)驗(yàn)探究守恒量的最后等式為_(kāi)_____
(2)請(qǐng)你提供一條提高實(shí)驗(yàn)精度的建議:______.
(1)A球下擺過(guò)程機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
mAgl(1-cosα)=
1
2
m
v2A

解得:vA=
2gl(1-cosα)

碰撞后B球做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式,有:
水平方向:s=vBt
豎直方向:H=
1
2
gt2

解得:VB=s
g
2H

碰撞后A球向上擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
-mBgl(1-cosβ)=-
1
2
m
v2B

解得:vA=
2gl(1-cosβ)

根據(jù)動(dòng)量守恒定律,需驗(yàn)證:
mA
2gl(1-cosα)
=mA
2gl(1-cosβ
)+mB
s
g
2H

(2)由于偶然誤差,每次小球的落地點(diǎn)不同,可以采用:多次測(cè)落點(diǎn)取平均值.
故答案為:(1)
2gl(1-cosα)
s
g
2H
,mA
2gl(1-cosα)
=mA
2gl(1-cosβ
)+mB
s
g
2H
;(2)多次測(cè)落點(diǎn)取平均值.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,甲、乙兩小車(chē)能在光滑水平面上自由運(yùn)動(dòng),兩根磁鐵分別固定在兩車(chē)上,甲車(chē)與磁鐵的總質(zhì)量為1kg,乙車(chē)和磁鐵的總質(zhì)量為2kg,兩磁鐵的同名磁極相對(duì)時(shí),推一下兩車(chē)使它們相向運(yùn)動(dòng),t時(shí)刻甲的速度為3m/s,乙的速度為2m/s,它們還沒(méi)接觸就分開(kāi)了,則( 。
A.乙車(chē)開(kāi)始反向時(shí),甲車(chē)速度為0.5m/s,方向與原速度方向相反
B.甲車(chē)開(kāi)始反向時(shí),乙的速度減為0.5m/s,方向不變
C.兩車(chē)距離最近時(shí),速率相等,方向相反
D.兩車(chē)距離最近時(shí),速率都為
1
3
m/s,方向都與t時(shí)刻乙車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

質(zhì)量為M的物塊以一定速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),與水平面上質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生彈性正碰.若碰撞后兩者的動(dòng)量相等,求兩者的質(zhì)量之比M:m?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

矩形滑塊由不同材料的上、下兩層黏合在一起組成,將其放在光滑的水平面上,如圖所示.質(zhì)量為m的子彈以水平速度v射向滑塊,若射中上層,子彈剛好不射出,若射中下層,則子彈整個(gè)兒剛好嵌入.由上述兩種情況相比較(   )

①兩次子彈對(duì)滑塊做的功一樣多
②兩次滑塊受的沖量一樣大
③子彈嵌入下層時(shí),對(duì)滑塊做功較多
④子彈嵌入上層時(shí),系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量較多
A.①②B.②④C.①④D.③④

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某同學(xué)用圖示的裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn).選用小球a為入射小球,b為被碰小球.設(shè)小球a、b的質(zhì)量分別為ma、mb;則它們的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為ma______mb,半徑關(guān)系為ra______rb(填“大于”、“等于”或“小于”).放上被碰小球b后,兩小球a、b碰后的落點(diǎn)如圖所示,系統(tǒng)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒則應(yīng)滿足的表達(dá)式是______,(用題中物理量和圖中字母表示)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖1,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.
①實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過(guò)僅測(cè)量______(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問(wèn)題.
A.小球開(kāi)始釋放高度h
B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程
②圖10中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),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(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程O(píng)P.
然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).

接下來(lái)要完成的必要步驟是______.(填選項(xiàng)前的符號(hào))
A.用天平測(cè)量?jī)蓚(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B.測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度h
C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測(cè)量平拋射程O(píng)M,ON
③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為_(kāi)_____(用②中測(cè)量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_(kāi)_____(用②中測(cè)量的量表示).
④經(jīng)測(cè)定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖2所示.碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1′,則p1:p1′=______:11;若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2′,則p1′:p2′=11:______.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,碰撞前、后總動(dòng)量的比值
p1
p′1
+p′2
為_(kāi)_____.
⑤有同學(xué)認(rèn)為,在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大.請(qǐng)你用④中已知的數(shù)據(jù),分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程O(píng)N的最大值為_(kāi)_____cm.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

若物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.若位移為負(fù)值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值
B.物體通過(guò)平衡位置時(shí),所受合力為零,回復(fù)力為零,處于平衡狀態(tài)
C.物體每次通過(guò)同一位置時(shí),其速度不一定相同,但加速度一定相同
D.物體的位移增大時(shí),動(dòng)能增加,勢(shì)能減少

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如下圖a所示,一根水平張緊彈性長(zhǎng)繩上有等間距的O、P、Q質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為l.0m。 t=0時(shí)刻O(píng)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始沿y軸方向振動(dòng),并產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的波,O質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如下圖b所示,當(dāng)O質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)刻,P質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是
A.O、P兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)
B.繩中所有的質(zhì)點(diǎn)都沿x軸勻速移動(dòng)
C.這列波傳播的速度為1.0m/s
D.在一個(gè)周期內(nèi),O質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為4.0m

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖所示,已知彈簧的勁度系數(shù)為20 N/cm,則(    )
A.圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子所受的回復(fù)力大小為5 N,方向指向x軸的負(fù)方向
B.圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子的速度方向指向x軸的正方向
C.在0~4 s內(nèi)振子做了1.75次全振動(dòng)
D.在0~4 s內(nèi)振子通過(guò)的路程為3.5 cm

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同步練習(xí)冊(cè)答案