【題目】探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)中常會用到氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)軌與滑塊之間形成空氣墊,使滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)幾乎沒有摩擦,F(xiàn)在有滑塊A、B和帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌,用它們探究碰撞中的不變量,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計(jì))。

采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量、;

b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平;

c.在A、B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;

d.用刻度尺測出A的左端至擋板C的距離

e.按下電鈕放開卡銷,同時(shí)開始計(jì)時(shí),當(dāng)A、B滑塊分別碰撞擋板C、D時(shí)結(jié)束計(jì)時(shí),記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量及其符號是____________。

(2)若取A滑塊的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较,則放開卡銷前,A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為________;A、B兩滑塊與彈簧分離后,質(zhì)量與速度乘積之和為________。若這兩個(gè)和相等,則表示探究到了碰撞中的不變量”。

(3)實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,彈簧作用前后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和并不完全相等,可能產(chǎn)生誤差的原因有_______

A.氣墊導(dǎo)軌不完全水平

B.滑塊A、B的質(zhì)量不完全相等

C.滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦力不真正為零

D.質(zhì)量、距離、時(shí)間等數(shù)據(jù)的測量有誤差

【答案】 B的右端至擋板D的距離L2 0 ACD

【解析】(1)滑塊的速度: , ,如果動(dòng)量守恒,則:mAvA-mBvB=0,把速度代入得:mA-mB=0,由此可知,還要測量的物理量是:BD的距離L2
(2)若取A滑塊的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较,則放開卡銷前,A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為0;A、B兩滑塊與彈簧分離后,質(zhì)量與速度乘積之和為mA-mB。若這兩個(gè)和相等,則表示探究到了“碰撞中的不變量”。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】14分)如甲圖所示,長為4m的水平軌道AB與傾角為37°的足夠長斜面BCB處平滑連接,有一質(zhì)量為2kg的滑塊,從A處由靜止開始受水平向右的力F作用,F與位移x的關(guān)系按乙圖所示規(guī)律變化,滑塊與ABBC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度gl0m/s2。求:

1)滑塊第一次到達(dá)B處時(shí)的速度大;

2)不計(jì)滑塊在B處的速率變化,滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,滑塊沖上斜面,則滑塊最終靜止的位置與B點(diǎn)的距離多大。(sin37°=0.6

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電磁彈射是我國最新研究的重大科技項(xiàng)目,原理可用下述模型說明。如圖甲所示,虛線MN右側(cè)存在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場,一邊長L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上,電阻為R,質(zhì)量為m,ab邊在磁場外側(cè)緊靠MN虛線邊界。t0時(shí)起磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律是BB0kt(k為大于零的常數(shù)),空氣阻力忽略不計(jì)。

(1)t0時(shí)刻,線框中感應(yīng)電流的功率P;

(2)若線框cd邊穿出磁場時(shí)速度為v,求線框穿出磁場過程中,安培力對線框所做的功W及通過導(dǎo)線截面的電荷量q;

(3)若用相同的金屬線繞制相同大小的n匝線框,如圖乙所示,在線框上加一質(zhì)量為M的負(fù)載物,證明:載物線框匝數(shù)越多,t0時(shí)線框加速度越大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在某豎直平面內(nèi),光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn),BC的距離為1m,BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.4m的四分之一細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧,彈簧一端固定,另一端恰好與管口D端平齊,一個(gè)質(zhì)量為lkg的小球放在曲面AB上,現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處靜止釋放小球,小球進(jìn)入管口C端時(shí),它對上管壁有的作用力,通過CD后,在壓縮彈簧過程中小球速度最大時(shí)彈簧的彈性勢能為=0.5J.取重力加速度g=10m/s.求:

(1)小球在C處受到的向心力大。

(2)BC間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(3)若改變高度hBC段光滑,試通過計(jì)算探究小球壓縮彈簧過程中的最大動(dòng)能與高度h的關(guān)系,并在下面的坐標(biāo)系中粗略做出-h的圖象,并標(biāo)出縱軸的截距。

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【題目】如圖所示,甲球從O點(diǎn)以水平速度v1飛出,落在水平地面上的A點(diǎn)。乙球從O點(diǎn)以水平速度v2飛出,落在水平地面上的B點(diǎn)反彈后恰好也落在A點(diǎn)。兩球質(zhì)量均為m。若乙球落在B點(diǎn)時(shí)的速度大小為,與地面的夾角為60,且與地面發(fā)生彈性碰撞,不計(jì)碰撞時(shí)間和空氣阻力,下列說法正確的是

A. O點(diǎn)到A點(diǎn),甲、乙兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是

B. OA兩點(diǎn)的水平距離與OB兩點(diǎn)的水平距離之比是

C. 設(shè)地面處勢能為0,甲、乙兩球在運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能之比為

D. 乙球在B點(diǎn)受到地面的沖量大小為

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【題目】2018112日,我國以一箭雙星方式成功發(fā)射第26、第27顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,拉開2018年將發(fā)射16顆北斗衛(wèi)星的序幕。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道有三種:地球靜止軌道(高度35809 km)、傾斜地球同步軌道(高度35809 km)、中圓地球軌道(高度21607 km),如圖所示。下列說法正確的是

A. 中圓地球軌道衛(wèi)星的周期一定比靜止軌道衛(wèi)星的周期長

B. 中圓地球軌道衛(wèi)星受到的萬有引力一定比靜止軌道衛(wèi)星受到的萬有引力大

C. 傾斜同步軌道衛(wèi)星始終位于地球表面某點(diǎn)的正上方

D. 傾斜同步軌道衛(wèi)星每天在固定的時(shí)間經(jīng)過同一地區(qū)的正上方

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【題目】一平板小車靜止在光滑水平地面上,車上固定一個(gè)足夠高的光滑弧形軌道,弧形軌道與小車的水平上表面在B處相切,小車與軌道的總質(zhì)量為M=2kg。小車上表面粗糙,AB段長L=1.5m現(xiàn)有質(zhì)量m=0.5kg的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))=4.0m/s的水平初速度滑上小車,滑塊與小車AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,取g=10m/s,求:

(1)滑塊從A第一次到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;

(2)滑塊沿弧形軌道上升的最大高度h。

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【題目】20161017日,“神舟十一號”載人飛船發(fā)射成功,景海鵬、陳冬身穿航天服進(jìn)入太空。航天服是保障航天員生命活動(dòng)和工作能力的個(gè)人密閉裝備。假如在地面時(shí)航天服內(nèi)氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0=1.0×105Pa,氣體體積為2L,溫度為30℃,進(jìn)入太空后,宇航員穿著航天服出艙后,由于外部氣壓低,航天服急劇膨脹,氣體體積變?yōu)?/span>4L,溫度降為20℃,航天服可視為封閉系統(tǒng),內(nèi)部氣體可視為理想氣體。

(I)求航天員進(jìn)入太空出艙較長時(shí)間后,航天服內(nèi)的氣體壓強(qiáng)。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(Ⅱ)若在地面上開啟航天服封閉系統(tǒng)向航天服內(nèi)充氣,使航天服內(nèi)氣壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的90%,體積變?yōu)?/span>4L,則需補(bǔ)充溫度為30℃、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體多少升?

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【題目】某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器,飛行器從地面起飛時(shí).發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力方向與水平方向夾角,使飛行器恰好沿與水平方向成角的直線斜向右上方由靜止開始勻加速飛行,如圖所示.經(jīng)時(shí)間t后,將動(dòng)力的方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)其大。癸w行器依然可以沿原方向勻減速飛行,飛行器所受空氣阻力不計(jì),下列說法中正確的是

A. 加速時(shí)動(dòng)力的大小等于

B. 加速與減速時(shí)的加速度大小之比為2:1

C. 減速飛行時(shí)間t后速度減為零

D. 加速過程發(fā)生的位移與減速到零的過程發(fā)生的位移大小之比為2:1

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