碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為=,其中分別是碰撞前兩物體的速度,分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)=1,非彈性碰撞的<1,某同學(xué)借用驗證動量守恒定律的實驗裝置(如圖所示)物質(zhì)彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1,實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2(它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞),且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。實驗步驟如下安裝好實驗裝置,做好測量前的準(zhǔn)備,并記下重垂線所指的位置O。

第一步,不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上。重復(fù)多次,用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置。
第二步,把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點,讓小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞。重復(fù)多次,并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點的平均位置。
第三步,用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度。在上述實驗中,
(1)P點是      的平均位置,M點是        的平均位置,N點是        的平均位置。
(2)請寫出本實驗的原理       寫出用測量的量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達式           
(3)三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)?
                                                            
(1)實驗的第一步中小球1落點的,小球1與小球2碰后小球1落點的,N點是小球2落點的.(2)(3)OP與小球的質(zhì)量無關(guān),OM和ON與小球的質(zhì)量有關(guān)

試題分析:(1)根據(jù)題意可得:P點是在實驗的第一步中小球1落點的平均位置
M點是小球1與小球2碰撞后小球1落點的平均位置
N點是小球2落點的平均位置
(2))原理小球從槽口C飛出后作平拋運動的時間相同,設(shè)為t,則有OP=v10t ,OM=v1t ,ON=v2t
小球2碰撞前靜止,v20=0 ,
(3平拋運動高度決定時間,水平射程由初速度和時間共同決定,因而OP與小球的質(zhì)量無關(guān),但由于兩球碰撞過程動量守恒,根據(jù)動量守恒定律平拋的初速度與小球的質(zhì)量有關(guān),因而OM和ON也與小球的質(zhì)量有關(guān);。
點評:本實驗由驗證動量守恒定律的實驗改進而來,關(guān)鍵要分析清楚實驗的原理,同時要結(jié)合動量守恒定律和平拋運動的相關(guān)知識列式分析.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,采用如圖所示的實驗裝置與方案。本實驗的特點是通過黑板擦控制兩小車的起動與停止,將測量兩車的加速度轉(zhuǎn)換為測量兩車的位移。實驗中不需要測量的物理量是
A.小車運動的時間
B.小車通過的位移
C.盤和盤中重物的總質(zhì)量
D.車和車上重物的總質(zhì)量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在做“探究求合力的方法”實驗時,橡皮條的一端固定在木板上,用兩個彈簧測力計把橡皮端拉到某一確定的O點。以下操作中正確的是
A.同一次實驗過程中,O位置允許變動
B.實驗中,彈簧測力計必須保持與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度
C.實驗中,先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧測力計的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點
D.實驗中,把橡皮條的另一端拉到O點時,兩個彈簧測力計之間夾角應(yīng)取90°,以便于算出合力大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點,如圖所示(相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s,g取9.8m/s2),那么:

(1)從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=________,此過程中物體動能的增加量△Ek=________;(都保留兩位有效數(shù)字)
(2)通過計算,數(shù)值上△EP________△Ek(填“<”、“>”或“=”),這是因為____________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

下圖是用小車拖動紙帶 用打點計時器測定勻加速運動的加速度打出的一條紙帶,電源頻率為50Hz。A、B、C、D、E為在紙帶上所選的記數(shù)點。相鄰計數(shù)點間有四個計時點未畫出。

⑴小車與紙帶          (填左或右)端連接。
⑵AC段小車平均速度VAC =        m/s;打下C點時小車的瞬時速度VC =       m/s
⑶紙帶加速度為a =        m/s2.
(⑵⑶問的計算結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“用單擺測定重力加速度”的實驗中:
(1)某同學(xué)分別選用四種材料不同、直徑相同的實心球做實驗,各組實驗的測量數(shù)據(jù)如下。若要精確計算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担瑧?yīng)選用第____________組實驗數(shù)據(jù)。
組別
擺球材料
擺長L/m
最大擺角
全振動次數(shù) N/次
1

0.40
15°
20
2

1.00

50
3

0.40
15°
10
4

1.00

50
 (2)某同學(xué)選擇了合理的實驗裝置后,測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值,畫出T2—L圖線(以T2為縱軸) ,并算出圖線的斜率為k,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=____________(用符號表示)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在驗證機械能守恒定律的實驗中,質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落,在紙帶上打出一系列的點,如圖所示,相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.02s,長度單位:cm,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.那么:①紙帶的        端與重物相連(填“左”或“右”).②從起點O到打下計數(shù)點B的過程中,重力勢能的減小量為ΔEP       J,物體動能的增加量ΔE K        J.(均取兩位有效數(shù)字)③通過計算,數(shù)值ΔEP與ΔE K并不相等,這是因為                   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“研究平拋物體運動”的實驗中,可以描繪平拋物體的運動軌跡和求平拋初速度v0。實驗簡要步驟如下:
A.讓小球多次從_____________位置上滾下,記下小球穿過卡片孔的一系列位置;
B.安裝好器材,注意調(diào)節(jié)斜槽末端_____________和木板豎直,記下拋出點O和過拋出點O的豎直線;
C.用刻度尺測量曲線上某點的坐標(biāo)xy,用v0=_____________計算該小球的平拋初速度,實驗需要對多個點求v0的值,然后求其平均值;
D.取下白紙,以拋出點O為坐標(biāo)原點,以豎直線為y軸建立直角坐標(biāo)系,用平滑曲線描繪平拋軌跡。
(1)(6分)完成上述步驟,將正確的答案填在橫線上;
(2)(2分)上述實驗步驟的合理順序是_____________(只需排列序號即可)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在用單擺測定重力加速度的實驗中
(1)①實驗時對擺線偏離豎直線的最大擺角θ的要求是      ;實驗中計時起點選在
          (選填“平衡位置”或“最高點”)
②用游標(biāo)卡尺測擺球直徑時測量結(jié)果如圖所示,擺球直徑為d=__________cm,某次實驗中停表測量單擺擺動50次全振動的示數(shù)如圖所示,則停表讀數(shù)t=___________s.

③測得擺線長為97.54 cm
④由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?i>g=______ m/s2.(取π2≈10,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
⑤上述過程中若測得的g值偏小,可能的原因是__________
A.測擺線長時擺線拉得過緊
B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)了松動,使擺線長度增加了
C.開始計時時,秒表提前按下
D.實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次
(2)某同學(xué)測出不同擺長時對應(yīng)的周期T,作出T2~L圖線,如圖所示,再利用圖線上任兩點AB的坐標(biāo)(x1,y1)、(x2,y2),可求得g=             ;若該同學(xué)測擺長時漏加了小球半徑,而其它測量、計算均無誤,則用上述方法算得的g值和真實值相比是       的(選填“偏大”、“偏小”或“不變”).

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同步練習(xí)冊答案