(11分)如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖。

(1)若入射小球質(zhì)量為,半徑為;被碰小球質(zhì)量為,半徑為,則(    )
A.,     B. ,
C.,   D. ,
(2)為完成此實驗,以下所提供的測量工具中必需的是                  .(填下列對應(yīng)的字母)
A.直尺    B.游標(biāo)卡尺     C.天平    D.彈簧秤    E.秒表
(3)實驗中必需要求的條件是         
A.斜槽必須是光滑的
B.斜槽末端的切線必須水平
C.的球心在碰撞瞬間必須在同一高度
D.每次必須從同一高度處滾下
(4)實驗中必須測量的物理量是         
A.小球的質(zhì)量      B.小球起始高度       C.小球半徑
D.小球起飛的時間        E.桌面離地面的高度   F.小球飛出的水平距離
(5)設(shè)入射小球的質(zhì)量,被碰小球質(zhì)量為,P為被碰前入射小球落點的平均位置,則關(guān)系式(用、及圖中字母表示)                          成立,即表示碰撞中動量守恒.

(1)C  (2)AC  (3)BCD  (4)AF (5)

解析試題分析:(1)為了使兩球發(fā)生正碰,兩小球的半徑要相同,即;在小球在斜槽末端碰撞過程中水平方向滿足動量守恒定律有:,兩球若發(fā)生彈性碰撞滿足機(jī)械能守恒定律有:,解得:,要使碰后入射小球不反彈有速度,則,即,故選C。
(2)為碰前入射小球落點的平均位置,為碰后入射小球的位置,為碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度,碰撞后入射小球的速度,碰撞后被碰小球的速度,若,則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,所以需要測量質(zhì)量和水平位移,用到的儀器是直尺、天平.
(3)即使斜槽粗糙,入射小球兩次在相同的摩擦力作用下滑到斜槽末端的速度相同,不會影響碰撞實驗,故對斜槽是否光滑沒有要求,選項A錯誤。為保證小球碰前碰后速度水平,則斜槽末端切線必須水平,選項B正確。為了發(fā)生對心碰撞,的球心在碰撞瞬間必須在同一高度,選項C正確。入射小球每次從同一高度由靜止釋放,保證入射小球碰撞前的速度不變,選項D正確。故選BCD。
(4)小球平拋運(yùn)動的時間相等,要驗證動量守恒,只需驗證,所以需要測量兩小球的質(zhì)量,以及小球飛出的水平距離,故選AF。
(5)根據(jù)落點可得驗證動量守恒的表達(dá)式為。
考點:本題考查了驗證動量守恒實驗。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

圖示是使交流電頻率為50Hz的打點計時器測定勻加速直線運(yùn)動的加速度時得到的一條紙帶,每5個計時點取一個計數(shù)點,測出s1=1.20cm,s2=2.40cm,s3="3.60cm," s4=4.80cm,則打點計時器打下B點時,物體的速度VB=     m/s,該物體運(yùn)動的加速度a=       m/s2。(注:小數(shù)點后保留兩位)

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在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系中,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中的砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶有打點計時器打上的點計算出.

(1)當(dāng)M與m的質(zhì)量滿足               時,才可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于盤中砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度,采用圖像法處理數(shù)據(jù).為了比較容易確定加速度與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該做        的圖像.
(3)如圖(a)為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖像,說明實驗存在的問題是       
(4)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗,畫出了各自得到的如圖(b)所示,兩個同學(xué)做實驗時哪一個物理量取值不同?                    

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(8分)某同學(xué)在“用打點計時器測速度”的實驗中,打點計時器的工作電壓為50Hz,完成下面問題。
(1).根據(jù)打點計時器打出的紙帶,我們可以直接得到的物理量是         

A.時間間隔 B.加速度 C.瞬時速度 D.平均速度
(2).下圖是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算

①打下點4時的瞬時速度v     m/s。
②加速度a=              m/s2 (計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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在“研究單擺周期和擺長的關(guān)系”實驗中:
實驗時,如甲圖所示,讓擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動,為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù),在擺球運(yùn)動最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻與某一自動記錄儀相連,該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t變化圖線如圖乙所示,則該單擺的振動周期為      。若保持懸點到小球頂點的繩長不變,改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進(jìn)行實驗,則該單擺的周期將       (填“變大”、“不變”或“變小”),圖乙中的△t將      (填“變大”、“不變”或“變小”)。

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某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個“水果電池”,該同學(xué)利用下列所給器材測量該“水果電池”的電動勢E和內(nèi)阻r.

A.電流表A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約1 Ω)B.電流表A2(量程20 mA,內(nèi)阻約50 Ω)
C.電壓表V1(量程4 V,內(nèi)阻約4 kΩ)D.電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻15 kΩ)
E.滑動變阻器R1(0~1 000 Ω)   F.滑動變阻器R2(0~9 999.9 Ω)
G.待測“水果電池”(電動勢E約為4 V,內(nèi)阻r約為200 Ω)  H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
(1)為盡量減小實驗的誤差,實驗中電流表選擇________;電壓表選擇________;滑動變阻器選________.
請在虛線方框中畫出實驗電路圖;
        
(2)該同學(xué)實驗中記錄的6組對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表,試根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中描點畫出U-I圖線;由圖線可得,“水果電池”的電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω.

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如圖a是研究小球在斜面上平拋運(yùn)動的實驗裝置,每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放,并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ,獲得不同的射程x,最后作出了如圖b所示的x-tanθ圖象,g=10m/s2。則:

由圖b可知,小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v0=    m/s。實驗中發(fā)現(xiàn)θ超過60°后,小球?qū)⒉粫袈湓谛泵嫔,則斜面的長度為      m。

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(2分)某實驗小組在做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中,用自由落體運(yùn)動進(jìn)行實驗,該小組打出了一條紙帶如圖所示,相鄰兩點之間的時間間隔為0.02 s,請根據(jù)紙帶計算出B點的速度大小為_______m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

張軍在做“測定小車勻變速直線運(yùn)動的加速度”的實驗中,用打點計時器記錄了小車的運(yùn)動情況。他挑選出的紙帶如圖所示。圖中A、B、C、D、E是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點,兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔均為0.10s。則計數(shù)點C對應(yīng)的瞬時速度為______m/s,小車運(yùn)動的加速度是______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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