【題目】如圖，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OP。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．測(cè)量平拋射程OM，ON

E．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

（3）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為___（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___（用(2)中測(cè)量的量表示）

（4）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。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)的距離如圖所示。請(qǐng)你用已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為___cm。

【答案】C ADE m1·OM+ m2·ON= m1·OP m1·OM 2+ m2·ON2= m1·OP2 76.8

【解析】

(1)[1] 小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即測(cè)量射程，故C正確AB錯(cuò)誤．

(2)[2] 碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，因此有：

m1v0=m1v1+m2v2

實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球ml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OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．測(cè)量平均落點(diǎn)的位置，找到平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，故ADE正確BC錯(cuò)誤。

(3)[3][4] 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可知，落地高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)落地時(shí)間為t，則：

而動(dòng)量守恒的表達(dá)式是：

若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則需要驗(yàn)證表達(dá)式

若為彈性碰撞，則碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)能相同，則有：

將即滿足關(guān)系式：

(4)[5] 發(fā)生彈性碰撞時(shí)，被碰小球獲得速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒的表達(dá)式是

，

聯(lián)立解得

因此最大射程

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】小明同學(xué)和小剛同學(xué)為了探究未知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的大小和方向，在該電場(chǎng)中引入了一個(gè)電荷量的試探電荷，A、B、C是該電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，已知電場(chǎng)線平行于所在的平面，∠ABC =∠CAB=30°，BC=m。電荷由A移到B的過(guò)程中，電勢(shì)能增加了，由B移到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做功 J，為方便計(jì)算，設(shè)B點(diǎn)電勢(shì)為0，下列說(shuō)法正確的是( )

A.B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差

B.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)

C.將負(fù)電荷由C點(diǎn)移到A點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能減少

D.該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為1 V/m，方向由A到B

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某課外小組利用如圖所示的裝置研究合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測(cè)量并記錄小桶的質(zhì)量m，滑塊（包括加裝在滑塊兩側(cè)的鋼片和固定在滑塊上的加速度傳感器）的質(zhì)量M；

②接通氣泵，將滑塊（不掛小桶）置于氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，觀察滑塊的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加速度傳感器的示數(shù)___________時(shí)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平；

③掛上小桶，調(diào)整定滑輪的高度，使氣墊導(dǎo)軌上方的細(xì)繩水平；

④在氣墊導(dǎo)軌上合適位置釋放滑塊，記錄加速度傳感器的示數(shù)a；

⑤利用在滑塊上增加鋼片的方法改變滑塊的質(zhì)量M，重復(fù)步驟④……

數(shù)據(jù)記錄及處理如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

小桶質(zhì)量m（單位：kg）

0.105

小桶重力mg（單位：N）

1.028

滑塊質(zhì)量M（單位：kg）

0.397

0.496

0.596

0.696

0.796

0.896

1/M（單位：kg-1）

2.519

2.016

1.678

1.437

1.256

1.116

1/（M+m）（單位：kg-1）

1.992

1.664

1.427

1.248

1.110

0.999

滑塊加速度的測(cè)量值a（單位：m/s2）

2.014

1.702

1.460

1.268

1.110

1.004

滑塊加速度的理論值a0（單位：m/s2）

2.048

1.711

1.467

1.283

1.141

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)步驟②中的橫線上應(yīng)填寫(xiě)________；

(2)上表中，滑塊加速度的理論值是在忽略阻力的情況下根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算得出的，其表達(dá)式是________（用表中物理量的符號(hào)表示），最后一行的空格內(nèi)的數(shù)值是_______；

(3)觀察上表中最后兩行，滑塊加速度的理論值均大于其測(cè)量值，原因可能是_________________（寫(xiě)一個(gè)原因即可）；

(4)根據(jù)上表正確描點(diǎn)，繪制了下列四個(gè)圖像，根據(jù)圖像_________（從A、B、C、D中選填一個(gè)）可得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，當(dāng)小桶的重力mg一定時(shí)，_______________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)(電動(dòng)勢(shì)E大約在9 V左右，內(nèi)阻r約為50 Ω)，已知該電池允許輸出的最大電流為150 mA.該同學(xué)利用如圖(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻約為2 kΩ，R為電阻箱．阻值范圍0～9 999 Ω，R0是定值電阻，起保護(hù)電路的作用．

(1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻有以下幾種規(guī)格：

A．2 Ω B．20 Ω C．200 Ω D．2 000 Ω

本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選________(填入相應(yīng)的字母)作為保護(hù)電阻．

(2)在圖(b)的實(shí)物圖中，已正確地連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接．

(3)該同學(xué)完成電路的連接后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值；讀取電壓表的示數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)如圖(c)所示，其讀數(shù)為________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平導(dǎo)體棒AB被兩根豎直細(xì)線懸掛，置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．5 T，導(dǎo)體棒長(zhǎng)L＝1 m，質(zhì)量m＝0．5 kg，重力加速度g＝10 m/s2。當(dāng)導(dǎo)體棒中通以從A到B的電流時(shí)，

（1）判斷導(dǎo)體棒所受安培力的方向；

（2）當(dāng)電流I＝2 A時(shí)，求導(dǎo)體棒所受安培力的大小F；

（3）導(dǎo)體棒中通過(guò)的電流I′為多大時(shí)，細(xì)線中拉力為1N。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某待測(cè)電阻Rx的阻值約為20Ω，現(xiàn)要測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：

A．電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻約為10Ω）

B．電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻r2=30Ω）

C．電壓表V(量程15V，內(nèi)阻15kΩ)

D．定值電阻R0=100Ω

E．滑動(dòng)變阻器R，最大阻值約為10Ω

F．滑動(dòng)變阻器R，最大阻值約為1000Ω

G．電源E，電動(dòng)勢(shì)E=4V（內(nèi)阻不計(jì)）

電鍵S及導(dǎo)線若干

（1）測(cè)量時(shí)要求電表讀數(shù)不得小于其量程的，應(yīng)選擇的電表分別是________、________滑動(dòng)變阻器是________。（填電表前面的字母符號(hào)）

（2）請(qǐng)你在線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)原理圖（圖中元件使用題干中相應(yīng)英文字母符號(hào)標(biāo)注）。（________）

（3）若實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A1的讀數(shù)為1，電流表A2的讀數(shù)為，電壓表V的讀數(shù)為U，請(qǐng)根據(jù)畫(huà)出的實(shí)驗(yàn)原理圖，用已知的和測(cè)得的物理量表示Rx=__________。（用字母表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】要測(cè)繪額定電壓為2 V的小燈泡的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：

A．電源E（電動(dòng)勢(shì)3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)）

B．電壓表V1（量程0~3.0 V，內(nèi)阻約2 kΩ）

C．電壓表V2（量程0~15.0 V，內(nèi)阻約6 kΩ）

D．電流表A1（量程0~0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω）

E．電流表A2（量程0~100 mA，內(nèi)阻約2 Ω）

F．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值10 Ω）

G．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值2 kΩ）

（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇________，電流表應(yīng)選擇_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_________________。（填寫(xiě)各器材的序號(hào)）

（2）為提高實(shí)驗(yàn)精度，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，并畫(huà)在下面的虛線框中。

（_______）

（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一組數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖中坐標(biāo)系中作出小燈泡的伏安特性曲線。

I/A

0

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U/V

0

0.20

0.40

0.6

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

（_______）

（4）該小燈泡的額定功率是_________ W。（保留兩位小數(shù)）

（5）由圖象可知，小燈泡電阻的變化特點(diǎn)是_________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上放置一長(zhǎng)為的長(zhǎng)木板且上表面水平，右端并排放置一帶有光滑圓弧軌道的滑塊（圓效軌道的半徑足夠大），長(zhǎng)木板的上表面與圓弧軌道的最低點(diǎn)相切，可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊放在長(zhǎng)木板的正中央。已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量為m1=lkg，圓弧軌道的質(zhì)量為m2=2kg，木塊的質(zhì)量為m3=0.98kg，質(zhì)量為m4=20kg，的子彈以水平向右的速度打中木塊并留在其中，且子彈與木塊相互作用的時(shí)間可不計(jì)，重力加速度為。求：

（1）若木塊能滑上圓弧軌道，則木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)滿足的條件:

（2）如果，則木塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間：

（3）如，木塊上升的最大高度.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】中國(guó)將于2020年左右建成空間站，如圖所示，它將成為中國(guó)空間科學(xué)和新技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)的重要基地，在軌運(yùn)營(yíng)10年以上．設(shè)該空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期為T，軌道半徑為r，萬(wàn)有引力常量為G，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g．下列說(shuō)法正確的是( )

A. 空間站的線速度大小為

B. 空間站的向心加速度為

C. 地球的質(zhì)量為

D. 地球的質(zhì)量為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案