【題目】為了驗證動量守恒定律,某實驗小組選取兩個材質(zhì)相同而質(zhì)量不同的滑塊A和B,并按下述步驟進行了實驗:
①在A、B的相撞面分別粘上橡皮泥,便于二者相撞后連成一體;
②實驗裝置如圖甲所示,鋁質(zhì)導軌槽固定在水平桌面上,其傾斜段的右端和水平段的左端由一小段圓弧連接,在導軌槽的側面且與水平導軌等高處安裝一臺數(shù)碼頻閃照相機;
③將滑塊B靜置于槽的水平段某處,滑塊A由槽的傾斜段適當位置靜止釋放,同時開始頻閃拍攝,直至兩滑塊停止運動,得到一幅多次曝光的照片;
④多次重復步驟③,得到多幅照片,挑選其中最理想的一幅,打印出來,將刻度尺緊靠照片放置,如圖乙所示(圖中只顯示滑塊A)。
請對上述操作進行分析并回答以下問題:
(1)分析圖乙可知,A、B滑塊碰撞發(fā)生的位置是______(選填P5、P6或P7);
(2)為了驗證碰撞中動量是否守恒,必須直接測量或讀取的物理量是______;
A.A、B兩滑塊的質(zhì)量m1和m2
B.滑塊A釋放時距桌面的高度
C.頻閃照相的周期
D.照片尺寸和實際尺寸的比例
E.照片上測得的S34、S45和S56、S67
F.照片上測得的S45、S56和S67、S78
G.滑塊與導軌間的動摩擦因數(shù)
(3)此實驗驗證動量守恒的表達式為______。
【答案】P6 AF m1(3S56-S45)=(m1+m2)(3S67-S78)
【解析】
解:(1)P6之前物體的運動距離越來越小;但每兩段之間距離的差值都相等;故說明物體在P6位置之前一直做勻減速運動;而在P6位置兩滑塊相遇;故A、B相撞的位置在P6處。
(2)(3)設碰撞前滑塊A在P4、P5、P6的速度分別為v4、v5、v6,
碰撞后,整體在P6、P7、P8的速度分別為v6′,v7、v8,
則 ,又,
得到碰撞前滑塊A速度,
由于是做勻變速運動,則:
聯(lián)立可得:
同理,碰撞后整體的速度 ,
原來需要驗證的方程為
將上兩式代入整理得:
即需要驗證的表達式,需要直接測量的物理量是:
A、B兩個滑塊的質(zhì)量m1和m2及S34、S45、S56和S67、S78、S89;故AF正確。
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【題目】如圖所示,一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強磁場和勻強電場組成的速度選擇器,然后粒子通過平板S上的狹縫P進入平板下方的勻強磁場,平板下方的磁場方向如圖所示。粒子最終打在S板上,粒子重力不計,則下面說法正確的是( )
A. 粒子帶負電
B. 能沿直線通過狹縫P的粒子具有相同的速度
C. 粒子打在S板上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越小
D. 打在同一點的粒子,在磁場中運動的時間相同
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【題目】如圖甲所示,輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動。小球運動到最高點時,受到的彈力為F,速度大小為v,其F一v2圖象如乙圖所示。則
A.小球的質(zhì)量為
B.當?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>
C.v2 =c時,小球?qū)U的彈力方向向下
D.v2=2b時,小球受到的彈力與重力大小相等
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【題目】某同學想測定某節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗室提供了合適的實驗器材,甲同學按電路圖進行測量實驗,其中R0=1.0Ω,則:
(1)由電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I,畫出U-I圖線如圖b所示,可得電源的電動勢E=____V,內(nèi)電阻r=_____Ω,(結果保留2位有效數(shù)字);
(2)在上述實驗過程中存在系統(tǒng)誤差,在下圖所繪圖象中,虛線代表沒有誤差情況下,電壓表兩端電壓的直實值與通過電源電流直實值關系的圖象,實線是根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪出的圖象,則下圖中能正確表示二者關系的是______
(3)乙同學將測量電路連接成如圖c所示,其他操作正確,由電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I,畫出U-I圖線如圖d所示,可得電源的電動勢E=_____V,內(nèi)電阻r=_____Ω(結果保留2位有效數(shù)字).
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【題目】如圖所示,直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi),O為圓心,GH為大圓的水平直徑.兩圓之間的環(huán)形區(qū)域(Ⅰ區(qū))和小圓內(nèi)部(Ⅱ區(qū))均存在垂直圓面向里的勻強磁場.間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強電場,上極板開有一小孔.一質(zhì)量為m、電量 為+q的粒子由小孔下方處靜止釋放,加速后粒子以豎直向上的速度v射出 電場,由H點緊靠大圓內(nèi)側射入磁場.不計粒子的重力.
(1)求極板間電場強度的大。
(2)若粒子運動軌跡與小圓相切,求Ⅰ區(qū)磁感應強度的大;
(3)若Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)磁感應強度的大小分別為、,粒子運動一段時間后再次經(jīng)過H點,求這段時間粒子運動的路程.
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【題目】如圖所示,一輛汽車沿水平地面勻速行駛,通過跨過定滑輪的輕繩將一物體A豎直向上提起,在此過程中,物體A的運動情況是( )
A. 加速上升,且加速度不斷增大
B. 加速上升,且加速度不斷減小
C. 減速上升,且加速度不斷減小
D. 勻速上升
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【題目】研究光電效應現(xiàn)象的實驗裝罝如圖(a)所示。對調(diào)電源的正負極,用光強相同的黃光和藍光照射光電管陰極K時,測得相應的遏止電壓分別為U1和U2,產(chǎn)生的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化規(guī)律如圖(b)所示。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為-e,黃光和藍光的頻率分別為vl和v2,且vl<v2。則下列判斷正確的是
A. U1>U2
B. 圖(b)中的乙線是對應黃光照射
C. 用藍光照射時,光電子的最大初動能為eU2
D. 根據(jù)題述條件無法算出陰極K金屬的極限頻率
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【題目】圖9是一張歷史研究性學習涉筆活動宣傳海報的配圖。據(jù)此判斷,下列標題中最適合于這份海報的是
A. “超越時空的夢想”
B. “探索與發(fā)現(xiàn):海王星”
C. “普朗克的假說與驗證”
D. “比薩斜塔—亞里士多德力學學說的終結”
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【題目】如圖所示,傾角為30°的粗糙斜面與傾角為60°的足夠長的光滑斜面對接在一起,兩斜面上分別放有質(zhì)量均為的物塊甲和乙,兩物塊通過一跨過定滑輪的細線連在一起。在平行于斜面的拉力的作用下兩物塊均做勻速運動(細線保持拉直狀態(tài)),從圖示位置開始計時,在甲物塊與滑輪相碰前的一段時間內(nèi),下面的圖象中,表示每個物塊所通過的路程,表示兩物塊組成的系統(tǒng)的機械能,表示甲物塊克服摩擦力所做的功,表示兩物塊組成的系統(tǒng)的重力勢能,表示拉力對乙物塊所做的功,則圖象中所反映的關系可能正確的是
A. B.
C. D.
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