題目列表(包括答案和解析)
某同學(xué)用如圖所示的裝置,利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗證動量守恒定律,圖中AB是斜槽,BC是水平槽,它們連接平滑,O點為重錘線所指的位置。實驗時先不放置被碰球2,讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)10次。然后將球2置于水平槽末端,讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下,和球2碰撞。碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡,重復(fù)10次。實驗得到小球的落點的平均位置分別為 M、N、P.
(1)在此實驗中,球1的質(zhì)量為m1,球2的質(zhì)量為m2,需滿足m1______ m2(選填“大于”、“小于”或“等于”).
(2)被碰球2飛行的水平距離由圖中線段_______表示.
(3)若實驗結(jié)果滿足m1 = __________________,就可以驗證碰撞過程中動量守恒.
(1)、在做“研究平拋物體的運動”實驗時,下列說法正確的是 。
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽軌道必須光滑
C.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當多一些
D.為了比較準確地描出小球運動的軌跡,應(yīng)該用一條折線把所有的點連接起來
(2)、某實驗小組在進行“驗證動量守恒定律”的實驗,入射小球與被碰小球半徑相同。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。
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。(保留2位有效數(shù)字)
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 |
(1)、(3分)在做“研究平拋物體的運動”實驗時,下列說法正確的是 。
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽軌道必須光滑
C.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當多一些
D.為了比較準確地描出小球運動的軌跡,應(yīng)該用一條折線把所有的點連接起來
(2)、(6分)某實驗小組在進行“驗證動量守恒定律”的實驗,入射小球與被碰小球半徑相同。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。
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。(保留2位有效數(shù)字)
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 |
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(1)、(3分)在做“研究平拋物體的運動”實驗時,下列說法正確的是 。
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽軌道必須光滑
C.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當多一些
D.為了比較準確地描出小球運動的軌跡,應(yīng)該用一條折線把所有的點連接起來
(2)、(6分)某實驗小組在進行“驗證動量守恒定律”的實驗,入射小球與被碰小球半徑相同。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。
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。(保留2位有效數(shù)字)
OP/m |
OM/m |
ON/m |
碰前總動量 p/ kg·m |
碰后總動量 p′/ kg·m[來源:Z+xx+k.Com] |
相對誤差 |
0.2190 |
0.1310 |
0.2604 |
3.68×10-3 |
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一、選擇題(每題4分,共4×10=40分,其中有些題只有一個答絮正確,有些有多個答
案正確,全選對的得4分,選不全但無錯的給2分,有選錯的不得分)
1.CD 2.B 3.D 4.AC 5.AD 6.CD
7. C 8.AD 9. B 10.A
二、實驗題(每空3分,共15分)
11.(1)增大 (2)減小 12.(1) > (2)不需要 (3)
三、計算題
13 (10分)解:(1)火車從第一根路標到第二根路標的過程,中間時刻速度
………………………………………………………………(2分)
火車第二根路標到第三根路標的過程,中間時刻速度
………………………………………………(2分)
(2)…………………………………………………………(2分)
14.(10分)(1)設(shè)宇航員質(zhì)量m.所受支持力F
…………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
(2)當運動到最低點時支持力最大
………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………(2分)
15.(13分)(1)對細管:得 …………………………………(2分)
(2)對小球:由得………………………………………………(2分)
(3)小球與管底發(fā)生彈性碰撞,.設(shè)碰后小球和細管速度分別為v1,v2由彈性碰撞規(guī)律有:
………………………………………………………………………(2分)
……………………………………………………………(2分)
得: …………………………………………………(2分)
(若直接說明等質(zhì)量物體彈性碰撞速度交換得到此結(jié)論,給2分)
碰后,小球作自由落體運動,細管作勻速直線運動,設(shè)再經(jīng)時間t發(fā)生第二次碰撞,小
球速度為有m………………………………………………………(1分)
……………………………………………………………………………(1分)
第二次相碰s1=s2………………………………………………………………(1分`)
t…………………………………………………………………………(1分)
得……………………………………………………………………(1分)
16.(12分)解①取平板車與鐵塊為研究系統(tǒng),由M>m,系統(tǒng)每次與墻碰后總動量向右,
經(jīng)多次反復(fù)與墻碰撞,最終二者停在墻邊,又因碰撞不損失機械能,系統(tǒng)的動能全在
M相對m滑動時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。設(shè)M相對m滑動的距離為s,則.:
……………………………………………………………………(2分)
解得: ………………………………………………………(2分)
欲使M不從小車上落下,則L≥s故小車至少長…………………(1分)
②小車第一次反彈向左以10m/s的速度做減速運動,直到速度為零,其加速度大小為
…………………………………………………………………(1分)
故小車第一次向左的最大位移為,代人數(shù)據(jù)得…………………(1分)
設(shè)小車第n一1次碰后速度vn-1,第n次碰前速度為vn,則第n一1次碰后到第n次碰
前過程動量守恒,有:Mvn-1-mvn-1=(m+M)vn………………………………………………(1分)
……………………………………………………………(1分)
第n一1次碰后小車向左減速的最大位移為……………………………(1分)
隨后向右加速距離為,顯然所以在碰前有相等速度
第n次碰后向左運動的最大位移…………………………………………(1分)
所以,即成毒比數(shù)列
小車運動的總路程為:
解法2:一次一次累計也可以
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