【題目】在做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,裝置如圖1.

(1)需要的測(cè)量?jī)x器或工具有____________.

A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.重錘線 E.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 F.圓規(guī)

(2)必須要求的條件是____________.

A.兩小球碰撞時(shí),球心必須在同一高度上

B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等,且大小相同

D.入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下

(3)某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如下圖2所示,假設(shè)碰撞過程中動(dòng)量守恒,則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為____________.

(4)在做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,對(duì)產(chǎn)生誤差的主要原因表述正確的是____________.

A.碰撞前入射小球的速度方向,碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上

B.傾斜部分軌道對(duì)入射小球的摩擦力作用

C.沒有測(cè)量高度,算出具體的平拋時(shí)間

D.測(cè)量長(zhǎng)度的誤差

【答案】(1)BCDF (2)ABD (3)19:5 (4)AD

【解析】

1.實(shí)驗(yàn)原理

在一維碰撞中,測(cè)出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度v、v,找出碰撞前的動(dòng)量p=m1v1+m2v2及碰撞后的動(dòng)量p′=m1v1′+m2v2,看碰撞前后動(dòng)量是否守恒.

2. 實(shí)驗(yàn)器材

斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙等.

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量,并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏颍?/span>

(2)按照實(shí)驗(yàn)原理圖甲安裝實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)整、固定斜槽使斜槽底端水平.

(3)白紙?jiān)谙,?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好.記下重垂線所指的位置O

(4)不放被撞小球,讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下,重復(fù)10次.用圓規(guī)畫盡量小的圓把小球所有的落點(diǎn)都圈在里面.圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置.

(5)把被撞小球放在斜槽末端,讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下,使它們發(fā)生碰撞,重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次.用步驟(4)的方法,標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N.如實(shí)驗(yàn)原理圖甲所示.

(6)連接ON,測(cè)量線段OP、OM、ON的長(zhǎng)度.將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中.最后代入,看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立.

(7)整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處.

(8)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.

(1)本實(shí)驗(yàn)需要天平稱量物體的質(zhì)量,需要刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度,需要中垂線調(diào)節(jié)軌道末端水平,需要圓規(guī)找物體的平均落點(diǎn),故選BCDF.

(2)A、要保證碰撞是一維的,即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng),故A正確;

B、要保證碰撞后兩個(gè)球做平拋運(yùn)動(dòng),故斜槽軌道末端的切線必須水平,故B正確;

C、入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量,即m1m2,防止碰后m1被反彈,故C錯(cuò)誤;

D、為保證碰撞的初速度相同,入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下,故D正確;

故選ABD.

(3)根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有:,代入數(shù)據(jù)有: m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800,解得:m1:m2=19:5

(4)A、要保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng),碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動(dòng);若碰撞前入射小球的速度方向,碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,故A正確;

B、傾斜部分軌道對(duì)入射小球的摩擦力作用,但只要入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下,即可保證碰撞的初速度相同,故B錯(cuò)誤;

C、小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度差決定,由于高度差一定,故平拋的時(shí)間都相同,故水平射程與平拋的初速度成正比,故不需要測(cè)量高度差,只要滿足:,就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2,故C錯(cuò)誤;

D、測(cè)量長(zhǎng)度的誤差對(duì)最終動(dòng)量是否守恒的驗(yàn)證會(huì)有影響,故D正確;

故選AD.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 汽車的加速度為1.6m/s2

B. 汽車過橋頭時(shí)的速度為12m/s

C. 汽車從出發(fā)到過完橋所用時(shí)間為16s

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(1)若粒子在t=T/2達(dá)到右極板且速度減為零求右極板電勢(shì)U0

(2)在(1)的情況下,試求粒子在t=T/4時(shí)的電勢(shì)能。

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(1)他們應(yīng)選用下圖中____________圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)描繪出如圖所示U-I圖象,由圖分析可知,小燈泡電阻隨溫度T變化的關(guān)系是______________________。

(3)根據(jù)U-I圖象可知小燈泡的額定功率為_______W

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A. 0h1過程中,小球的動(dòng)能可能先增加后減少

B. 0h1過程中,升降機(jī)對(duì)小球的支持力一定做正功

C. h1h2過程中,小球的重力勢(shì)能可能不變

D. h1h2過程中,小球的動(dòng)能可能不變

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A. a落地前,輕桿對(duì)b一直做正功

B. a落地時(shí)速度大小為

C. a下落過程中,其加速度大小始終不大于g

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(1)為保證把重物受到的重力作為對(duì)小車的拉力F,實(shí)驗(yàn)時(shí)先平衡小車所受的摩擦力,那么平衡好摩擦力的標(biāo)志是(未懸掛重物)計(jì)算機(jī)顯示屏上的位移時(shí)間圖象應(yīng)為__________.(填選項(xiàng)字母)

(2)該同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真操作后,發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是明顯大于小車動(dòng)能的變化量,那么造成誤差較大的主要原因是________________

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A. k的單位用國(guó)際單位制中的基本單位表示是kg/m

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C. 降落距離足夠大時(shí),載人艙最終的速度大小為

D. 載人艙的速度大小為時(shí),加速度大小為

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