【題目】某學習小組用如圖所示裝置來研究碰撞中的動量守恒，其實驗步驟如下：

①將斜槽固定在桌面上，調(diào)節(jié)軌道的末端水平；

②在一個平木板表面上依次鋪上白紙和復寫紙，用圖釘固定，然后將該木板豎直貼緊槽口放置，讓小球a從斜槽軌道上某一位置由靜止開始滾下，撞到木板，在白紙上留下砸痕O；

③將木板向右平移適當距離，使小球a從同一位置由靜止釋放，撞到木板，在白紙上留下砸痕；

④把另一個半徑相同、質(zhì)量較小的小球b放在斜槽軌道出口處，讓小球a仍從原位置由靜止開始滾下，與b球相碰后，兩球撞在木板上，在白紙上留下兩個砸痕；

根據(jù)以上操作回答下列問題：

（1）圖中在木板白紙上留下的三個砸痕P、M、N中哪一個是被碰小球b撞擊留下的：___________（填“P點”“M點”或“N點”）。

（2）本實驗除了測量三個砸痕與O的距離OP、OM、ON以外，還需測量的物理量（并寫出相應(yīng)的符號）是_________________________________________________________。

（3）若用（2）中所測得的物理量來表示兩球碰撞過程動量守恒，其表達式為_____________。

【答案】P點 小球a的質(zhì)量ma、小球b的質(zhì)量mb

【解析】

（1）[1]被碰小球b從槽口飛出的速度最大，則小球b從槽口飛出到撞擊木板所用時間最短，由平拋運動規(guī)律可知，小球b豎直方向的位移最小，所以砸痕P是被碰小球b撞擊留下的。

（2）[2]設(shè)小球a單獨滾下經(jīng)過斜槽軌道末端的速度為va，兩球碰撞后a、b的速度分別為va和vb，若兩球碰撞動量守恒，則

設(shè)槽口到木板的距離為x，根據(jù)平拋運動規(guī)律得

，

解得

則有

，，

聯(lián)立可得，若兩球碰撞動量守恒，應(yīng)滿足的表達式為

所以本實驗還需測量的物理量是小球a的質(zhì)量ma和小球b的質(zhì)量mb。

（3）[3]由（2）的分析可知，兩球碰撞過程動量守恒的表達式為

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】如圖所示，勁度系數(shù)為k=100N/m的足夠長豎直輕彈簧，一端固定在地面上，另一端與質(zhì)量為1kg的物體A相連，質(zhì)量為2kg的物體B與物體A用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，整個系統(tǒng)靜止，A、B兩物體等高�，F(xiàn)剪斷輕繩，A在豎直方向做簡諧運動，B做自由落體運動。已知彈簧振子的周期公式為，g取10m/s2。

(1)剛剪斷輕繩時，物體A的加速度大�。�

(2)物體A做簡諧運動的振幅；

(3)斷輕繩后物體A第一次運動到最低點所用的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小華同學在做“用打點計時器測速度”的實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖1所示的一條紙帶，已知打點計時器使用的電源頻率為50Hz，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，各計數(shù)點到0點的距離如紙帶上所示．

（1）為了達到實驗的目的，除了有打點計時器、紙帶、小車、細繩、導線、低壓交流電源、小木塊、長木板外，還需要的儀器有___

A．刻度尺 B．鐵架臺 C．停表 D．天平

（2）圖中兩計數(shù)點的時間間隔為T=_________s．

（3）根據(jù)紙帶提供的信息，小華同學已經(jīng)計算出了打下1、2、3、4、6這五個計數(shù)點時小車的速度，請你幫助他計算出打下計數(shù)點5時小車的速度v5=__________m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），并填入表中．

計數(shù)點

1

2

3

4

5

6

t/s

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.358

0.400

0.440

0.485

0.570

（4）以速度v為縱軸、時間t為橫軸在圖2坐標紙上建立直角坐標系，根據(jù)表中的v、t數(shù)據(jù)，在坐標系中描點，并作出小車運動的v﹣t圖象．

（________）

（5）根據(jù)v﹣t圖象可知，小車運動的加速度大小為_______________m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖“驗證玻意耳定律”的實驗裝置來驗證查理定律。

(1)為了完成這個實驗，除了圖中給出的器材外，還需要________、托盤天平、熱水、涼水和溫度計，若大氣壓強為，活塞和框架的質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量為m，活塞的橫截面積為s，重力加速度為g，則管內(nèi)封閉氣體壓強為________。

(2)必須進行的實驗步驟有：①用托盤天平稱出活塞和框架的質(zhì)量M，用氣壓計讀出實驗室中的大氣壓強p0。按圖安裝器材，在框架兩側(cè)掛上鉤碼，使注射器的下半部分位于量杯之中。往量杯中加入適量的涼水，使注射器內(nèi)的空氣柱位于水面之下。過幾分鐘后，記下鉤碼的質(zhì)量和活塞下表面的位置。同時________。

②在量杯中加些熱水，過幾分鐘后在框架兩側(cè)加掛適當質(zhì)量的鉤碼，使________，記下鉤碼的質(zhì)量。同時________。

③把步驟②重復4次。

(3)可用作圖法來驗證查理定律是否成立，該圖線的橫坐標所代表的物理量及其單位是________，縱坐標所代表的物理量及其單位是________。

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【題目】今年的新冠病毒疫情嚴重影響了全世界人民的正常生產(chǎn)和生活，防疫物資急需調(diào)往疫情嚴重的地區(qū)，為提高生產(chǎn)及轉(zhuǎn)運效率，在工廠、車站、碼頭、機場中經(jīng)常用傳送帶來對物資進行傳遠，可大幅提高工作效率。圖甲所示是某機場在將防疫物資裝上飛機時采用的傳送帶裝置，可簡化為如圖乙所示模型，傳送帶在電動機的帶動下以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶與水平方向夾角為，物資箱由靜止放上傳送帶A端后，被傳送到最高點B時恰好與傳送帶共速，若箱子質(zhì)量為m，AB兩點高度差為h，忽略箱子的體積，重力加速度為g，以下說法正確的是（　�。�

A.傳送過程中傳送帶對箱子做的功為

B.由于傳送箱子，電動機多消耗的電能為

C.若只增大傳送帶的轉(zhuǎn)速、傳送過程中箱子最終獲得的動能將增加

D.若換一條動摩擦因數(shù)大一些的新傳送帶，傳送的時間會減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條平行金屬導軌ab、cd置于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，兩導軌間的距離l=0.6m，導軌間連有電阻R．金屬桿MN垂直置于導軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導軌向右勻速運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V．由此可知，金屬桿MN滑動的速度大小為 m/s；通過電阻R的電流方向為 （填“a R c”或“c R a”）．

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【題目】如圖甲所示，水平面內(nèi)間距為L=0.5M的平行金屬導軌，左端連接一阻值為R=的電阻，右端MN和PQ之間存在寬度為d=2cm的豎直方向的磁場，磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如乙圖所示，(取豎直向下為正方向)，t=0時刻，導體棒ab在水平恒力F的作用下由靜止開始向右運動，已知導體棒的質(zhì)量為m=0.1kg，阻值r=，導體棒與導軌間的摩擦因數(shù)=0.2，不計其它電阻，取g=10m·s-2。

(1)求0~2s內(nèi)通過電阻R的電流；

(2)若F=0.5N，在t=3s時導體棒恰好進入磁場，求此時導體棒兩端的電壓。

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【題目】如圖所示，兩根足夠長平行光滑金屬導軌豎直放置，間距為0.2m，電阻不計。完全相同的兩金屬棒ab、cd水平放置，棒兩端都與導軌始終有良好接觸，已知兩棒的重力均為0.1N，電阻均為0.1Ω。在兩導軌間有垂直導軌平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為0.5T。金屬棒ab在豎直向上拉力F作用下向上勻速運動，金屬棒cd恰好能保持靜止，下列說法正確的是（　�。�

A.ab棒受到的拉力大小為0.1N

B.ab棒向上運動的速度為2m/s

C.ab棒兩端的電勢差為0.2V

D.系統(tǒng)在2秒內(nèi)增加的機械能和產(chǎn)生的熱量均為0.4J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小車M=1kg靜止在光滑水平地面上，其左側(cè)有一顆插入地面的銷釘（可確保小車不會向左運動），小車上表面由兩段光滑圓弧夾一段粗糙水平軌道構(gòu)成，如圖所示。已知圓弧BC所對應(yīng)的圓心角θ=、半徑R1=2.75m，CD的長度L=1m、動摩擦因數(shù)μ=0.5，四分之一圓弧DE半徑R2=0.3m。一小滑塊m=1kg（視為質(zhì)點）從某一高度處的A點以大小v0=4m/s的速度水平拋出，恰好沿切線方向從B點進入圓弧軌道，重力加速度取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，空氣阻力不計，求：

(1)滑塊剛進入圓軌道BC時的速度vB；

(2)滑塊從E端沖出后，上升到最高點時距E點的豎直高度hm；

(3)滑塊在小車的水平段CD上運動的總時間t。

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