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        1. 精英家教網(wǎng)某同學用如圖所示裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡,圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點,P,為未放被碰小球B時A球的平均落點,M為與B球碰后A球的平均落點,N為被碰球B的平均落點.
          (1)為了減小實驗誤差,入射小球的質(zhì)量m1
           
          被碰小球的質(zhì)量m2(填大于或者小于)
          (2)在以下選項中,哪些是本次實驗必須進行的測量
           

          A.水平槽上未放B球時,測量A球落點位置到O點的距離
          B.A球與B球碰撞后,測量A球落點位置到O點的距離
          C.測量A球m1和B球的質(zhì)量m2
          D.測量G點相對于水平槽面的高度
          (3)要驗證碰撞前后動量守恒,只需驗證的表達式
           
          (用m1,m2,OM,OP′,ON)
          分析:(1)為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變,故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量.
          (2)根據(jù)實驗原理可得m1v0=m1v1+m1v2,根據(jù)下落時間相同可得,通過實驗的原理確定需要測量的物理量.
          (3)先根據(jù)平拋運動的特點判斷碰撞前后兩個小球的落地點,再求出碰撞前后兩個小球的速度,根據(jù)動量的公式列出表達式,代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動量是否相等.
          解答:解:(1)在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
          在碰撞過程中動能守恒故有
          1
          2
          m1v02=
          1
          2
          m1v12+
          1
          2
          m2v22,
          解得v1=
          m1-m2
          m1+m2
          v0,要碰后入射小球的速度v1>0,則要m1-m2>0,即m1>m2;
          (2)根據(jù)實驗的原理知,m1v0=m1v1+m2v2,m1
          x0
          t
          =m1
          x1
          t
          +m2
          x2
          t
          ,可知需要測量的物理量有:水平槽上未放B球時,A球落點位置到O點的距離;A球與B球碰撞后,A球和B球落點位置到O點的距離;A球和B球的質(zhì)量.故A、B、C正確,D錯誤.
          故選:ABC
          (3)P′為碰前入射小球落點的位置,M為碰后入射小球的位置,N為碰后被碰小球的位置,
          小球離開軌道后做平拋運動,它們拋出點的高度相等,在空中的運動時間t相等,
          碰撞前入射小球的速度v1=
          OP′
          t
          ,碰撞后入射小球的速度:v2=
          OM
          t

          碰撞后被碰小球的速度:v3=
          ON
          t
          ,
          若m1v1=m2v3+m1v2,表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒,
          帶入數(shù)據(jù)得:m1?OP′=m1?OM+m2?ON;
          故答案為:(1 )   大于        
          (2)ABC        
          (3)m1?OP′=m1?OM+m2?ON.
          點評:本題是運用等效思維方法,平拋時間相等,用水平位移代替初速度,這樣將不便驗證的方程變成容易驗證.
          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

          (1)某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗,主要步驟如下:
          A.在桌面上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
          B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套;
          C.將兩只彈簧測力計通過細繩互成角度地拉橡皮條,使繩與橡皮條的結(jié)點達到某一位置O,記下O點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);
          D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則作出合力F′;
          E、用一個彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F的圖示;
          F.比較力F′與F的大小和方向.
          上述步驟中:
          ①有重要遺漏內(nèi)容的步驟序號中
          C
          C
          E
          E
          ;遺漏內(nèi)容分別是
          記下兩條細繩的方向
          記下兩條細繩的方向
          使橡皮條伸長到O點.
          使橡皮條伸長到O點.

          ②若他將遺漏內(nèi)容補上后,如圖(a)所示,是他利用坐標紙記下的橡皮筋結(jié)點位置O點及兩彈簧測力計拉力的大小,試在圖(a)中作出無實驗誤差情況下F1和F2的合力圖示,并用F′表示此力.
          ③圖(b)是甲和乙兩位同學分別做以上實驗時得到的結(jié)果,其中哪一個比較符合實驗事實?(力F是只用一只彈簧測力計拉時的圖示)
          A
          A
          (填A(yù)或B).

          (2)①某同學用如圖所示裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗,若他在圖示狀態(tài)下開始做實驗,請指出圖中的主要錯誤是(至少寫兩項):
          應(yīng)將電池改為交流電
          應(yīng)將電池改為交流電
          、
          沒有平衡摩擦力
          沒有平衡摩擦力

          ②該同學要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該保持
          拉力F
          拉力F
          ;若該同學要探究加速度a和拉力F關(guān)系,應(yīng)該保持
          質(zhì)量M
          質(zhì)量M
          不變;
          ③他在實驗中得到如下圖所示紙帶,紙帶上的計數(shù)點用A、B、C、D、E表示.根據(jù)圖上數(shù)據(jù),小車經(jīng)過B點時的速度是
          6.0×10-2
          6.0×10-2
          m/s.(相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s)(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          某同學用如圖所示裝置研究感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向的關(guān)系.已知電流從α接線柱流入電流表時,電流表指針左偏.實驗是地,磁場方向、磁鐵運動情況及電流
          表指針偏轉(zhuǎn)情況部分已記錄在下表中.請依據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律填定空出的部分.
          實驗序號 磁場方向 磁鐵運動情況 指針偏轉(zhuǎn)情況
          1 向下 插入 左偏
          2 拔出 右偏
          3 向上 右偏
          4 向上 拔出

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          某同學用如圖所示裝置研究重錘下落的加速度,所用交流電頻率為50Hz.在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點,然后每3個點取一個計數(shù)點,所得測量數(shù)據(jù)及其標記符號如圖所示.

          ①請寫出本實驗誤差的主要來源(舉出兩條 )A.
          長度的測量
          長度的測量
          ;B.
          紙帶與打點計時器間的摩擦
          紙帶與打點計時器間的摩擦

          ②如果用f表示頻率,使用f,S1,S2 S3,S4,S5,S6,寫出計算加速度的表達式.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2005?鹽城模擬)某同學用如圖所示裝置驗證動量守恒定律,用輕質(zhì)細線將小球1懸掛于O點,使小球1的質(zhì)心到懸點O的距離為L,被碰小球2放在光滑的水平桌面上.將小球1從右方的A點(OA與豎直方向的夾角為α)由靜止釋放,擺到最低點時恰與小球2發(fā)生正碰,碰撞后,小球1繼續(xù)向左運動把輕質(zhì)指示針推移到圖中的OC位置,小球2落到水平地面上到桌面邊緣水平距離為S的D點.
          (1)實驗中已經(jīng)測得上述物理量中的α、L、S,為了驗證兩球碰撞過程動量守恒,還應(yīng)該測量物理量有
          小球1質(zhì)量m1,小球2質(zhì)量m2,桌面高度h,OC與OB夾角
          小球1質(zhì)量m1,小球2質(zhì)量m2,桌面高度h,OC與OB夾角

          (2)請用測得的物理量結(jié)合已知物理量來表示碰撞前后小球1、小球2的動量:P1=
          m1
          2gL(1-cosα)
          m1
          2gL(1-cosα)
          .P′1=
          m1
          2gL(1-cosθ)
          m1
          2gL(1-cosθ)
          .P2=
          0
          0
          .P′2=
          m2s?
          g
          2h
          m2s?
          g
          2h

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)某同學用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律,讓質(zhì)量為m1的小球從斜槽某處由靜止開始滾下,與靜止在斜槽末端質(zhì)量為m2的小球發(fā)生碰撞,已知兩個小球的半徑都為R.
          (1)實驗中必須要求的條件是
           

          A.斜槽必須是光滑的
          B.斜槽末端的切線必須水平
          C.m1與m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度
          D.m1每次必須從同一高度處滾下
          (2)實驗中必須測量的物理是
           

          A.小球的質(zhì)量m1和m2 
          B.小球起始高度h 
          C.小球飛行的時間t  
          D.桌面離地面的高度H
          E.小球飛出的水平距離S.

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