【題目】兩位同學(xué)用如圖所示裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

1)實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是 。

A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差

B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下

D.兩球的質(zhì)量必須相等

2)測量所得入射球A的質(zhì)量為mA,被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點(diǎn)的位置P,測得平拋射程為OP;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)MN,測得平拋射程分別為OMON。當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式 時(shí),即說明兩球碰撞中動(dòng)量守恒;如果滿足表達(dá)式 時(shí),則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞。

3)乙同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改裝:如圖12所示,將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上,用來記錄實(shí)驗(yàn)中球A、球B與木條的撞擊點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,撞擊點(diǎn)為B′;然后將木條平移到圖中所示位置,入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,確定其撞擊點(diǎn)P′;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與球B相撞,確定球A和球B相撞后的撞擊點(diǎn)分別為M′N′。測得B′N′P′、M′各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h3。若所測物理量滿足表達(dá)式 時(shí),則說明球A和球B碰撞中動(dòng)量守恒。

【答案】1BC;

2mA·OP= mA·OM+ mB·ON;OP+OM=ON

3

【解析】試題分析:①A、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,是通過平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),對斜槽是否光滑沒有要求,故A錯(cuò)誤;

B、要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng),則軌道的末端必須水平,故B正確;

C、要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,故C正確;

D、為了使小球碰后不被反彈,要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量,故D錯(cuò)誤;

故選:BC

小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),由于小球拋出點(diǎn)的高度相同,它們在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,

它們的水平位移x與其初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度,

若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,則mAv0=mAv1+mBv2,又OP=v0tOM=v1t,ON=v2t,代入得:mAOP=mAOM+mBON,

若碰撞是彈性碰撞,則機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:mAv02=mAv12+mBv22

OP=v0t,OM=v1t,ON=v2t代入得:mAOP2=mAOM2+mBON2

小球做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上:h=gt2,平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=

設(shè)軌道末端到木條的水平位置為x,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度:

vA=,vA′=vB′=,

如果碰撞過程動(dòng)量守恒,則:mAvA=mAvA′+mBvB,

將速度代入動(dòng)量守恒表達(dá)式解得:

故答案為:①BC;②mAOP=mAOM+mBON;mAOP2=mAOM2+mBON2;

練習(xí)冊系列答案
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1)紙帶的___(選填右端或“左端”)與小車相連;

2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得:小車通過A點(diǎn)的瞬時(shí)速度熱=___m/s,紙帶上DE之間的距離=___cm.,小車的加速度a=___m./s2;(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

3)丟失的中間一段紙帶上應(yīng)該有_______個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn).

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A. a10 B. a1g C. a2=0 D.

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A. 工件做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2m/s2

B. 工件從AB所用的時(shí)間為4s

C. 工件相對傳送帶滑動(dòng)的距離為3m

D. 工件從AB的平均速度大小為1.6m/s

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(1)用膠條把白紙固定在水平放置的方木板上,用圖釘將橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),用兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端;

(2)用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,將結(jié)點(diǎn)拉伸到某一位置O (如圖所示),用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置并讀出兩個(gè)彈力的大小,F1=37N, F2=30N, 標(biāo)記了方向,如圖中B、C點(diǎn)跡;

(3)然后只用一個(gè)彈簧秤,通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O,并記下了彈力的大小F=5.0N,標(biāo)記了方向,如圖點(diǎn)跡D

請?jiān)诎准埳袭嫵隽?/span>F1、F2、F的圖示____________,并利用平行四邊形定則畫出F1F2的合力F,求出F的大小為________N.

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某興趣小組利用此裝置測定重力加速度,請回答下列問題:

利用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d,如圖所示,讀數(shù)為______mm

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若在O點(diǎn)的正下方A點(diǎn)固定一光電門圖中未畫出,測出,小球經(jīng)過光電門的時(shí)間為,則小球通過光電門時(shí)的速度______,可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>______用已知量和測得量的符號表示

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A. A點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度大小相等

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1)若物塊剛好沒有從上滑下來,則的初速度是多大?

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