【題目】某同學利用如下實驗裝置研究物體m1和m2碰撞過程中守恒量。實驗步驟如下:
①如圖所示,將白紙、復寫紙固定在豎直放置的木條上,用來記錄實驗中球m1、球m2與木條的撞擊點.
②將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球m1從斜軌上A點由靜止釋放,撞擊點為B′;
③將木條平移到圖中所示位置,入射球m1從斜軌上A點由靜止釋放,確定撞擊點;
④球m2靜止放置在水平槽的末端相撞,將入射球m1從斜軌上A點由靜止釋放,確定球m1和球m2相撞后的撞擊點;
⑤測得B′與N、P、M各點的高度差分別為h1、h2、h3。
根據(jù)該同學的實驗,問答下列問題:
(1)兩小球的質(zhì)量關系為m1____m2(填“>”、“=”或“<”)
(2)木條平移后,在不放小球m2時,小球m1從斜軌頂端A處由靜止開始釋放,m1的落點在圖中的________點,把小球m2放在斜軌末端邊緣B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。
(3)若再利用天平測量出兩小球的質(zhì)量分別為m1、m2,則滿足________________表示兩小球碰撞前后動量守恒;若滿足___________表示兩小球碰撞前后的機械能守恒。
【答案】> P M
【解析】
(1) 為了防止兩球碰后出現(xiàn)反彈現(xiàn)象,入射球的質(zhì)量一定要大于被碰球的質(zhì)量;
(2) 由圖可知,兩小球打在豎直板上,則可知,三次碰撞中水平位移相等,則可知,水平速度越大,豎直方向下落的高度越小,則由碰撞規(guī)律可知,碰后被碰球的速度最大,故其下落高度最小,而碰后入射球速度最小,其下落高度最大,則可知,在不放小球m2時,小球m1從斜軌頂端A點由靜止釋放,m1的落點在圖中的P點,而碰后入射球落到M點;
(3) 根據(jù)平拋運動規(guī)律可知,下落時間 ,則可知,速度 ,則可解得:
若滿足動量守恒,則一定有:,聯(lián)立解得:
若滿足機械能守恒,則有:,聯(lián)立解得:。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為1kg物塊自高臺上A點以4m/s的速度水平拋出后,剛好在B點沿切線方向進入半徑為0.5m的光滑圓弧軌道運動。到達圓弧軌道最底端C點后沿粗糙的水平面運動43m到達D點停下來,已知OB與水平面的夾角θ=53°,g=10m/s2(sins53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)AB兩點的高度差;
(2)物塊到達C點時,物塊對軌道的壓力;
(3)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)
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【題目】[選修模塊3-3]封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)C,其體積V與熱力學溫度T關系如圖所示,該氣體的摩爾質(zhì)量為M,狀態(tài)A的體積為V0,溫度為T0,O、A、C三點在同一直線上,阿伏伽德羅常數(shù)為NA.
(1)下列說法正確的有
A.A→B過程中,速度小的氣體分子數(shù)增加
B.A→B過程中,每個氣體分子的動能都增大
C.B→C過程中,氣體的內(nèi)能不變
D.B→C過程中,單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少
(2)在A→C過程中,氣體對外做功為5J,內(nèi)能增加9J,則氣體 (選“吸收”或“放出”)熱量 J.
(3)在狀態(tài)C,該氣體的密度為ρ,體積為2V0,則狀態(tài)C的溫度為多少?該氣體的分子數(shù)為多少?
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【題目】如圖所示,正方形區(qū)域MNPQ內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場。在外力作用下,一正方形閉合剛性導線框沿QN方向勻速運動,t=0時刻,其四個頂點M′、N′、P′、Q′恰好在磁場邊界中點。下列圖象中能反映線框所受安培力f的大小隨時間t變化規(guī)律的是
A. B.
C. D.
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【題目】如圖所示,打點計時器固定在鐵架臺上,重物帶動紙帶從靜止開始下落,某實驗小組利用此裝置驗證機械能守恒定律.
(1)關于這一實驗,下列說法中正確的是________.
A.必須測量重物質(zhì)量
B.打點計時器可以用4節(jié)干電池串聯(lián)組成電源
C.可以用手托住重物,待紙帶自由下垂穩(wěn)定后再釋放重物
D.先接通電源,再釋放紙帶
(2)小明得到如圖所示的紙帶,紙帶上各點O、A、B、C…是打點計時器打出的點,其中O點為紙帶上打出的第一個點,相鄰點的時間間隔為0.02s.重物下落高度可從紙帶上各點間的距離直接測出.已知當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_________.
A.OA、AD和EG的長度
B.OC、BC和CD的長度
C.OE、CE和EG的長度
D.AC、BD和EG的長度
(3)小明同學用刻度尺測得OA=9.62 cm,OC=15.89 cm,OE=23.64 cm.重物的質(zhì)量為1.00 kg,取g=9.80 m/s2.在OC段運動過程中,重物重力勢能的減少量ΔEp=______ J;重物的動能增加量ΔEk=_______ J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字).
(4)小華同學利用該實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g.打出了一條紙帶后,在紙帶上測量出了各點到第一個點的距離h,并算出了各點對應的速度v,以h為橫軸,以v2為縱軸畫出了如圖所示的圖線.由于圖線明顯偏離原點,若測量和計算都沒有問題,其原因可能是__________.
A.重物下落過程受到空氣阻力
B.先釋放重物,再接通打點計時器的電源
C.所用電源的頻率偏大
小華測出該圖線的斜率為k,如果阻力不可忽略,則當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g____k(選填“>”、“=”或“<”).
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【題目】如圖所示,A、B兩球質(zhì)量均為m,用一長為l的輕繩相連,A球中間有孔套在光滑的足夠長的水平橫桿上,兩球處于靜止狀態(tài).現(xiàn)給B球水平向右的初速度v0,經(jīng)一段時間后B球第一次到達最高點,此時小球位于水平橫桿下方l/2處.(忽略輕繩形變)求:
(1)B球剛開始運動時,繩子對小球B的拉力大小T;
(2)B球第一次到達最高點時,A球的速度大小v1;
(3)從開始到B球第一次到達最高點的過程中,輕繩對B球做的功W.
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【題目】如圖所示的電路中,R1是光敏電阻(光照越強,阻值越小),R2是定值電阻,電容器的兩平行板水平放置。當開關S閉合,并且沒有光線照射R1時,一帶電液滴恰好能靜止在電容器兩板間的M點。當用強光照射R1時,則( )
A. 液滴向上運動
B. 電容器兩極板間電壓變小
C. 電容器所帶電荷量減少
D. 通過R1的電流減小
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【題目】如圖所示,物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m,物體B置于水平面上,B物體上部半圓型槽的半徑為R,將物體A從圓槽的右側(cè)最頂端由靜止釋放,一切摩擦均不計。則下列選項正確的是
A. A不能到達B圓槽的左側(cè)最高點
B. A運動到圓槽的最低點速度為
C. B向右勻速運動
D. B向右運動的最大位移大小為
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【題目】下列物理公式表述正確的是( )
A. 由電阻的定義式可知:導體電阻與加在導體兩端的電壓成正比,與通過導體的電流成反比
B. 由電場強度的定義式可知:電場強度與檢驗電荷受到的電場力成正比,與檢驗電荷的電正反比
C. 由庫倫定律的公式可知:真空中兩個點電荷之間的庫侖力與兩個點電荷電量的乘積成正比,與他們之間距離的平方成反比
D. 由磁感應強度定義式可知:磁感應強度的方向與放入磁場中的通電直導線所受安培力的方向相同
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