【題目】用如圖所示裝置,通過(guò)兩個(gè)小球A、B的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,O點(diǎn)是小球水平拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射小球A多次從斜軌上的某一位置由靜止釋放,從水平軌道的右端水平拋出,經(jīng)多次重復(fù)上述操作,確定出其落地點(diǎn)的平均位置P1,然后,把被碰小球B至于水平軌道的末端,再將入射小球A從斜軌上由靜止釋放,使其與小球B對(duì)心正碰,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),確定出A、B相碰后他們各自落地點(diǎn)的平均位置M、N。分別測(cè)量平拋射程OM、O N和OP。

(1)實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是:_____

A.斜槽軌道盡量光滑,以減小誤差

B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放

D.兩球的質(zhì)量必須相等

E.兩球的半徑必須相等

(2)若A、B兩小球的質(zhì)量之比為6:1,在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),下列說(shuō)法正確的是_____

A. A、B兩小球碰撞后在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比為OM:ON

B. A、B兩小球碰撞后落地的重力的瞬時(shí)功率之比為6OM:ON

C. 若A、B兩小球在碰撞前后動(dòng)量守恒,則一定有6OP=OM+ON

D. 若A、B兩小球的碰撞為彈性碰撞,則一定有OP=ON-OM

(3)另一位同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得入射球A的質(zhì)量為mA被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,但他將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上,用來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)中求A、球B與木條的撞擊點(diǎn),如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球A從斜軌道上某一位置由靜止釋放,撞擊點(diǎn)為B0 ;然后將木條平移到圖中所示位置,入射球A從斜軌上同一位置由靜止釋放,確定其撞擊點(diǎn)為B2;保持木條不動(dòng),再將入射球A從斜軌上同一位置由靜止釋放,與靜止在軌道末端的球B相碰,確定兩球相碰后與木條的撞擊點(diǎn)分別為B1和B3。測(cè)得B0與B1、B2、B3各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h3。若所測(cè)得物理量滿足表達(dá)式________________時(shí),則說(shuō)明球A和球B碰撞中動(dòng)量守恒。

【答案】 BCE CD

【解析】(1)A、“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,是通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),對(duì)斜槽是否光滑沒有要求,A錯(cuò)誤;

B、要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng),則軌道的末端必須水平,B正確;

C、要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,C正確;

D、E、為了保證小球碰撞為對(duì)心正碰,且碰后不反彈,要求,,D錯(cuò)誤;E正確;

應(yīng)選BCE。

(2)A、兩小球碰撞后在空中做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故A、B兩小球碰撞后在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比為,A錯(cuò)誤;

B、兩小球碰撞后落地的豎直速度相等,由,所以,,B錯(cuò)誤;

C、若A、B兩小球在碰撞前后動(dòng)量守恒,則一定有,即:,C正確;

D、若A、B兩小球的碰撞為彈性碰撞,則有:,即有:

,D正確;

故選CD。

(3)小球做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上:,平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間:,

設(shè)軌道末端到木條的水平位置為x,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度:

,

如果碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,則:,

,,代入

解得:;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平地面上依次放置著質(zhì)量m=0.08 kg10塊完全相同的長(zhǎng)木板.一質(zhì)量M=1.0 kg、大小可忽略的小銅塊以初速度v0=6.0 m/s從長(zhǎng)木板左側(cè)滑上木板,當(dāng)銅塊滑離第一塊木板時(shí),銅塊速度v1=4.0 m/s.銅塊最終停在第二塊木板上.(g=10 m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求:

(1) 第一塊木板最終速度v2和銅塊的最終速度v3;

(2) 小銅塊滑過(guò)第一塊木板的過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.

(3) 如果小銅塊滑過(guò)第一塊木板的時(shí)間為t=1s,則摩擦因數(shù)應(yīng)該為多少? 每一塊板長(zhǎng)為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用一只彈簧秤和一個(gè)量角器等器材驗(yàn)證力的平行四邊形定則,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,固定在豎直木板上的量角器的直邊水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圓心O的正上方A處,另一端系繩套1和繩套2,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

I.彈簧秤掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)處,記下彈簧秤的示數(shù)F;

II,彈簧秤掛在繩套1上,手拉著繩套2,緩慢拉橡皮筋,使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O處,此時(shí)繩套1沿方向,繩套2沿120°方向,記下彈簧秤的示數(shù)

III.根據(jù)力的平行四邊形定則計(jì)算繩套1的拉力=_______①________

IV.比較_____②_______即可初步驗(yàn)證

V.只改變繩套2的方向,重復(fù)上述試驗(yàn)步驟。

回答下列問(wèn)題:

1)完成實(shí)驗(yàn)步驟:①________;②_________

2)將繩套1方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到60°方向,同時(shí)繩套2120°方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到180°方向,此過(guò)程中保持橡皮筋的結(jié)點(diǎn)在O處不動(dòng),保持繩套1和繩套2的夾角120°不變,關(guān)于繩套1的拉力大小的變化,下列結(jié)論正確的是_______(填選項(xiàng)前的序號(hào))

A.逐漸增大

B.先增大后減小

C.逐漸減小

D.先減小后增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑導(dǎo)體軌道PMNP'M'N'是兩個(gè)完全一樣軌道,是由半徑為r的四分之一圓弧軌道和水平軌道組成,圓弧軌道與水平軌道在MM'點(diǎn)相切,兩軌道并列平行放置,MNM'N'位于同一水平面上,兩軌道之間的距離為L,PP'之間有一個(gè)阻值為R的電阻,開關(guān)S是一個(gè)感應(yīng)開關(guān)(開始時(shí)開關(guān)是斷開的),矩形區(qū)域MNN'M'內(nèi)有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),水平軌道MN離水平地面的高度為h.金屬棒ab質(zhì)量均為m、電阻均為R.在水平軌道某位置放上金屬棒b,靜止不動(dòng),a棒從圓弧頂端PP'靜止釋放后,沿圓弧軌道下滑,若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸,當(dāng)兩棒的速度穩(wěn)定時(shí),兩棒距離.兩棒速度穩(wěn)定之后,再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,b棒離開軌道做平拋運(yùn)動(dòng),在b棒離開軌道瞬間,開關(guān)S閉合.不計(jì)一切摩擦和導(dǎo)軌電阻,已知重力加速度為g.求:

(1)兩棒速度穩(wěn)定時(shí),兩棒的速度分別是多少?

(2)兩棒落到地面后的距離是多少?

(3)整個(gè)過(guò)程中,兩棒產(chǎn)生的焦耳熱分別是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩條足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌上端連有定值電阻,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上靜止釋放,當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)導(dǎo)體棒開始勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)再對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒定,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g。在由靜止開始運(yùn)動(dòng)到以速度2v勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中

A. 拉力的功率為2mgvsin θ

B. 安培力的最大功率為2mgvsin θ

C. 加速度的最大值為2gsinθ

D. 當(dāng)棒速度為1.5v時(shí),加速度大小為gsinθ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一條河寬100米,船在靜水中的速度為4m/s,水流速度是5m/s,則

A. 該船可能垂直河岸橫渡到對(duì)岸

B. 當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí),過(guò)河所用的時(shí)間最短

C. 當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí),船的位移最小,是100米

D. 當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí),船沿河岸的位移是100米

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一端開口的極細(xì)玻璃管開口朝下豎直立于水銀槽的水銀中,初始狀態(tài)管內(nèi)外水銀面的高度差為l0=62cm,系統(tǒng)溫度27℃.因懷疑玻璃管液面上方存在空氣,現(xiàn)從初始狀態(tài)分別進(jìn)行兩次試驗(yàn)如下:①保持系統(tǒng)溫度不變,將玻璃管豎直向上提升2cm(開口仍在水銀槽液面以下),結(jié)果液面高度差增加1cm;②將系統(tǒng)溫度升到77℃,結(jié)果液面高度差減小1cm.已知玻璃管內(nèi)粗細(xì)均勻,空氣可看成理想氣體,熱力學(xué)零度可認(rèn)為為-273℃.求:

(1)實(shí)際大氣壓為多少cmHg?

(2)初始狀態(tài)玻璃管內(nèi)的空氣柱有多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)操作:

①先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎直立于槽口處。使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡O

②將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移一段距離,再使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板上得到痕跡B

③然后把半徑相同的小球b靜止放在斜槽水平末端,小球a仍從原來(lái)?yè)醢逄幱伸o止釋放,與小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡AC

④用天平測(cè)量出a、b的質(zhì)量分別為ma、mb,用刻度尺測(cè)量紙上O點(diǎn)到A、BC三點(diǎn)的豎直距離分別為y1、y2、y3。

(1)小球a與小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡AC,其中小球a撞在木板上的________(選填“A”“C”)點(diǎn)。

(2)用本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)量的量來(lái)驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,其表達(dá)式為____ (僅用ma、mb、y1、y2、y3表示)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于參考系,下述說(shuō)法中正確的是

A. 參考系必須選擇靜止不動(dòng)的物體

B. 參考系必須選擇和地面連在一起的物體

C. 參考系是被選作標(biāo)準(zhǔn)的、假想不動(dòng)的物體

D. 選擇不同的參考系觀察同一物體的運(yùn)動(dòng),得到的結(jié)論一定不同

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同步練習(xí)冊(cè)答案