某實驗小組在進行“驗證動量守恒定律”的實驗．入射球與被碰球半徑相同．①實驗裝置如1圖所示．先不放B球，使A球斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，上A球仍從C處靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自落點的痕跡．記錄紙上的O點是垂錘所指的位置，M、P、N分別為落點的痕跡．未放B球時，A球落地點時記錄紙上的

P

P

點．
②釋放多次后，取各落點位置的平均值，測得各落點痕跡到O點的距離：PM=13.10cm，OP=21.90cm，ON=26.04cm．用天平稱得入射小球A的質(zhì)量m1=16.8g，被碰小球B的質(zhì)量m₂=5.6g，若將小球質(zhì)量與水平位移的乘積作為“動量”，請將下面的數(shù)據(jù)處理表格填寫完整：

OP/m	OM/m	ON/m	碰前總動量p/kg?m	碰后總勸量p′/kg?m	相對誤差| p′-p p |×100%
0.2190	0.1310	0.2604	3.68×10-3	3.66×10-3 3.66×10-3	0.54% 0.54%

根據(jù)上面表格中的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)，你認為能得到的結(jié)論是：

在實驗誤差允許范圍內(nèi)，可認為系統(tǒng)在碰前的動量和碰后的動量是相等的．

在實驗誤差允許范圍內(nèi)，可認為系統(tǒng)在碰前的動量和碰后的動量是相等的．

．
③實驗中可以將表達式m₁v₁=m₁v₁′+m₂v ₂′轉(zhuǎn)化為m₁s₂=m₁ s₁′+m₂s₂′來進行驗證，其中s₁、s₁′、s₂、
s₂′為小球平拋的水平位移．可以進行這種轉(zhuǎn)化的依據(jù)是

D

D

．（請選擇一個最合適的答案）
A．小球飛出后的加速度相同
B．小球飛出后，水平方向的速度相同
C．小球在空中水平方向都做勻速直線運動，水平位移與時間成正比
D．小球在空中水平方向都做勻速直線運動，又因為從同一高度平掃，運動時間相同，所以水平位移與初速度成正比
④完成實驗后，實驗小組對上述裝置進行了如圖2所示的改變：（I）在木板表面先后釘上白紙和復(fù)印紙，并將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；（II）將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球A從原固定點C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；（III）把半徑相同的小球B靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點由靜止開始滾下，與小球B相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡M和N；（IV）用刻度尺測量紙上O點到M、P、N三點的距離分別為y₁，y₂，y₃．請你與出用直接測量的物理量來驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式：

m1

1 y   2

=m1

1 y1

+m2

1 y3

m1

1 y   2

=m1

1 y1

+m2

1 y3

．（小球A、B的質(zhì)量分別為m₁、m₂）

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（1）一塊多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，如圖中虛線位置。為了較準確地進行測量，應(yīng)換到_________擋，換擋后需要先進行　　　　　　的操作，再進行測量。若正確操作后進行測量時表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是________Ω。

（2）某實驗小組在進行“驗證動量守恒定律”的實驗。入射球與被碰球半徑相同。

① 實驗裝置如下圖所示。先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從 C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自落點的痕跡。記錄紙上的O點是重錘所指的位置，M、P、N分別為落點的痕跡。未放B球時，A球落地點是記錄紙上的         點。

 

② 釋放多次后，取各落點位置的平均值，測得各落點痕跡到O點的距離：OM=13.10cm，

OP=21.90cm，ON=26.04cm。用天平稱得入射小球A的質(zhì)量m₁=16.8g，被碰小球B的

質(zhì)量m₂ = 5.6 g。若將小球質(zhì)量與水平位移的乘積作為“動量”，請將下面的數(shù)據(jù)處理

表格填寫完整。

OP/m	OM/m	ON/m	碰前總動量 p/ kg?m	碰后總動量 p′/ kg?m	相對誤差
0.2190	0.1310	0.2604	3.68×10-3

根據(jù)上面表格中的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)，你認為能得到的結(jié)論是：                      。

③ 實驗中可以將表達式m₁ v₁ = m₁ v₁′+ m₂ v₂′轉(zhuǎn)化為m₁ s₁ = m₁ s₁′+ m₂ s₂′來進行驗證，其中s₁、s₁′、s₂′為小球平拋的水平位移�？梢赃M行這種轉(zhuǎn)化的依據(jù)是         。

   （請選擇一個最合適的答案）

A．小球飛出后的加速度相同

B．小球飛出后，水平方向的速度相同

C．小球在空中水平方向都做勻速直線運動，水平位移與時間成正比

D．小球在空中水平方向都做勻速直線運動，又因為從同一高度平拋，運動時間相同，所以水平位移與初速度成正比

④ 完成實驗后，實驗小組對上述裝置進行了如下圖所示的改變：（I）在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；（II）將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球A從原固定點C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；（III）把半徑相同的小球B 靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點由靜止開始滾下， 與小球B 相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡 M和 N；（IV）用刻度尺測量紙上O點到M、P、N 三點的距離分別為y₁、y₂、y₃。請你寫出用直接測量的物理量來驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式：            。（小球A、B的質(zhì)量分別為m₁、m₂）

 

 

 

 

 

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一、1、C 2、B  3、C 4、C 5、C 6、C 7、D 8、ACD

二、實驗題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（9分）①（2分）P

②（3分）3.66×10^-3(或3.7×10^-3); 0.54%

在實驗誤差允許范圍內(nèi)，可認為系統(tǒng)在碰前的動量和碰后的支量是相等的。

③（2分）D

④（2分）

10、（9分）（1）（3分）2.90，3.50，V₁，（2）（6分）E＝b/（1－k），I不可以，U₁－U₂，        

三、本大題共三小題共計54分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、（16分）（1）（4分）加速度大小  a = 20m/s²             （1分）

            根據(jù)牛頓第二定律  Eq = ma         （1分）

            解得場強    E = 2.0×10⁴N/C         （1分）

                        方向沿x軸負方向      （1分）

（2）（6分）物體在O點的初速度    v₀ = 6.0m/s   （1分）    

減速時間    t₁ =  = 0.3s          （1分）

0.3s內(nèi)經(jīng)過的路程  x₁ = = 0.9 m  （1分）

            后0.2s物體做勻加速直線運動，經(jīng)過的路程

                                x₂ = = 0.4m     （1分）

0.5s內(nèi)物體經(jīng)過的路程   s = x₁+x₂ = 1.3m    （2分）

（3）（6分）第0.6s末帶電物體回到坐標(biāo)原點O          （1分）

之后的0.2s物體以初速度v₀做類平拋運動

            在y方向根據(jù)牛頓第二定律

                  Eq ? mg = ma′  （1分）

                        （1分）

             解得物體在y方向經(jīng)過的距離y₀ = 0.2m  （1分）

             電場力做功  W = Eq y₀ = 8.0×10^-3J      （1分）

             所以電勢能減少8.0×10^-3J         　　 （1分）

             （或電勢能的變化量為　∆E_P = ? 8.0×10^-3J）

12、（18分）（1）飛機水平速度不變                                 （1分）

y方向加速度恒定                                           （2分）

消去t即得                                                （2分）

由牛頓第二定律                        （3分）

（2）升力做功                             （3分）

在h處                                       （3分）

∴                               （4分）

13、（20分）（1）當(dāng)ab剛處于磁場時燈正好正常工作，U_外=U，U_內(nèi)=2U，

                （6分）

（2）因為勻速移動，所以在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中，燈一直正常工作，故等L₁消耗的電能為                   （6分）

（3）棒與燈1并聯(lián)后，再與2串聯(lián)，所以要保證燈2不會燒壞就可以，即以燈2正常工作為準。（8分）