【題目】為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞,某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量相差比較大的小球,按下述步驟做了實驗:

①用天平測出兩小球的質(zhì)量(分別為m1m2,且m1>m2)

②按圖示安裝好實驗器材,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端.

③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點位置.

④將小球m2放在斜槽末端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,使它們發(fā)生碰撞,分別記下小球m1m2在斜面上的落點位置.

⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離.圖中D、E、F點是該同學(xué)記下小球在斜面上的落點位置,到B點的距離分別為LDLE、LF.

根據(jù)該同學(xué)的實驗,回答下列問題:

(1)在不放小球m2時,小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,m1的落點在圖中的________點,把小球m2放在斜槽末端邊緣處,小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,使它們發(fā)生碰撞,碰后小球m1的落點在圖中的________點.

(2)若碰撞過程中,動量和機械能均守恒,不計空氣阻力,則下列表達式中正確的有________

Am1LFm1LDm2LE

B

Cm1LEm1LDm2LF

DLELFLD

【答案】E D C

【解析】

(1)[1][2]小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,m1的落點在圖中的E點,小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度減小,都做平拋運動,所以碰撞后m1球的落地點是D點,m2球的落地點是F點.

(2)[3]設(shè)斜面傾角為θ,小球落點到B點的距離為L,小球從B點拋出時速度為v,則豎直方向有Lsin θgt2,水平方向有Lcos θvt,

解得

v

所以v,由題意分析得,只要滿足m1v1m2v2m1v1,把速度v代入整理得:

說明兩球碰撞過程中動量守恒;若兩小球的碰撞是彈性碰撞,則碰撞前后機械能沒有損失,則要滿足關(guān)系式:

整理得m1LEm1LDm2LF,故C正確.ABD錯誤。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖甲所示,小滑塊與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)相等,斜面底端有一小段不計長度的光滑圓弧與水平面相連接.小滑塊從斜面頂點由靜止向下滑動,最后停在水平面上的M點.若僅改變斜面的傾角,如圖乙、丙、丁所示,讓同樣的小滑塊從斜面頂點由靜止釋放,能夠運動到M點的是

A.乙、丙B.丙、丁C.乙、丁D.乙、丙、丁

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【題目】足夠長的水平傳送帶以恒定速率v勻速運動,某時刻一個質(zhì)量為 m 的小物塊,以大小也是v、方向與傳送帶的運動方向相反的初速度沖上傳送帶,最后小物塊的速度與傳送帶的速度相同.在小物塊與傳送帶間有相對運動的過程中,滑動摩擦力對小物塊做的功為W,小物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q,則下列判斷中正確的是( )

A.W0Qmv2

B.W,Qmv2

C.W0,Q2mv2

D.Wmv2,Q2mv2

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【題目】某興趣小組用如圖所示的裝置驗證動能定理。

(1)有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供實驗選用:

A.電磁打點計時器

B.電火花打點計時器

為使紙帶在運動時受到的阻力較小,應(yīng)選擇________(選填“A”或“B”);

(2)保持長木板水平,將紙帶固定在小車后端,紙帶穿過打點計時器的限位孔。實驗中,為消除摩擦力的影響,在砝碼盤中慢慢加入沙子,直到小車開始運動。同學(xué)甲認為此時摩擦力的影響已得到消除。同學(xué)乙認為還應(yīng)從盤中取出適量沙子,直至輕推小車觀察到小車做勻速運動?捶ㄕ_的同學(xué)是_______(選填“甲”或“乙”);

(3)消除摩擦力的影響后,在砝碼盤中加入砝碼。接通打點計時器電源,松開小車,小車運動。紙帶被打出一系列點,其中的一段如圖所示。若測得BC兩點之間的距離為1.24cm,則紙帶上A點的速度________;

(4)測出小車的質(zhì)量為M,再測出紙帶上起點到A點的距離為L。小車動能的變化量可用算出。砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m,重力加速度為g。實驗中,小車的質(zhì)量應(yīng)______(選填“遠大于”“遠小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量,小車所受合力做的功可用算出。多次測量,若W均基本相等則驗證了動能定理。

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【題目】某同學(xué)做探究合力做功與物體速度變化量的關(guān)系的實驗裝置如圖所示,小車在橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行。用1條橡皮筋時彈力對小車做的功記為W,當(dāng)用2條、3……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3……實驗時,每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出;卮鹣铝袉栴}:

(1)本實驗中,要調(diào)節(jié)小木塊a的位置,目的是__________________________。

(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________,

每次實驗__________(必須不必”)計算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值。

(3)為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶上所打的點間距__________(相等不相等”)的一段。

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【題目】如圖所示為游樂園中的空中飛椅設(shè)施,游客乘坐飛椅從啟動,勻速旋轉(zhuǎn),再到逐漸停止運動的過程中,下列說法正確的是(  )

A. 游客和飛椅的向心力等于連接飛椅的繩子的拉力

B. 游客所受的合外力可能大于游客的向心力

C. 當(dāng)游客做勻速圓周運動時,其所受合外力的方向總是與速度方向垂直

D. 當(dāng)游客做速率減小的曲線運動時,其所受合外力的方向一定與速度方向相反

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【題目】某廠家為了測試新款汽車的性能,將兩輛完全相同的汽車并排停在檢測場的平直跑道上,t=0時刻將兩車同時啟動,通過車上的速度傳感器描繪出了兩車的速度隨時間變化的規(guī)律圖線,如圖所示.已知圖象中兩陰影部分的面積S2>S1,則下列說法正確的是

A.t1時刻甲車的加速度小于乙車的加速度

B.t1時刻甲車在前,t2時刻乙車在前

C.0-t2的時間內(nèi)兩車可能相遇2

D.0-t2的時間內(nèi)甲車的平均速度大于乙車的平均速度

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【題目】某密閉鋼瓶中有一定質(zhì)量的理想氣體,在溫度T1、T2時,各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化圖像分別如圖中兩條曲線所示。則下列說法正確的是( 。

A.溫度T1大于溫度T2

B.圖中兩條曲線下面積不相等

C.同一溫度下,氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布

D.鋼瓶中的理想氣體的溫度從T1變化到T2過程中,氣體壓強變小

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【題目】用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.氣墊導(dǎo)軌上A處安裝了一個光電門,滑塊上固定一遮光條,滑塊用繞過氣墊導(dǎo)軌左端定滑輪的細線與鉤碼相連,每次滑塊都從同一位置由靜止釋放,釋放時遮光條位于氣墊導(dǎo)軌上B位置的上方.

(1) 某同學(xué)用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=________ mm.

(2) 實驗中,接通氣源,滑塊靜止釋放后,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間為t,測得滑塊質(zhì)量為M,鉤碼質(zhì)量為m,A、B間的距離為L。在實驗誤差允許范圍內(nèi),鉤碼減小的重力勢能mgL___________________(用直接測量的物理量符號表示)相等,則機械能守恒。

(3) 下列不必要的一項實驗要求是________(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)。

A. 滑塊必須由靜止釋放 B. 應(yīng)使滑塊的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量

C. 已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span> D. 應(yīng)使細線與氣墊導(dǎo)軌平行

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