【题目】某物理实验小组的同学安装“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示.让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞,则:
(1)下列关于实验的说法正确的是_______
A.轨道末端的切线必须是水平的
B.斜槽轨道必须光滑
C.入射球m1每次必须从同一高度滚下
D.应满足入射球m1质量小于被碰小球m2
(2)在实验中,根据小球的落点情况,该同学测量出OP、OM、ON、O'P、O'M、O'N的长度,用以上数据合理地写出验证动量守恒的关系式为___________________.
(3)在实验中,用20分度的游标卡尺测得两球的直径相等,读数部分如图所示,则小球的直径为________mm.
【答案】 (1)AC (2) m1·OP=m1·OM +m2·O′N (3)11.55mm
【解析】(1)A、要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,所以A选项是正确的;
B、“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故B错误;
C、要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,所以C选项是正确的;
D、为防止碰后m1被反弹,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,故D错误.
所以AC选项是正确的.
(2)小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,
两边同时乘以时间t,则有:
得动量守恒的表达式:
,
(3)游标卡尺是20分度的卡尺,其精确度为0.05mm,每格的长度为0.95mm,
则图示读数为:
综上所述本题答案是:(1). AC (2). m1·OP=m1·OM +m2·O′N (3). 11.55mm
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【题目】汽车前方120 m有一自行车正以6 m/s的速度匀速前进,汽车以18 m/s的速度追赶自行车,若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动,求:
(1)经多长时间,两车第一次相遇?
(2)若汽车追上自行车后立即刹车,汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2,则再经多长时间两车第二次相遇?
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【题目】直流电源跟一个线圈连接成闭合回路,线圈的上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针,它们静止时如图所示,则下列判断正确的是( )
A.小磁针的c端为N极,电源的a端为正极
B.小磁针的c端为N极,电源的a端为负极
C.小磁针的d端为N极,电源的a端为正极
D.小磁针的d端为N极,电源的a端为负极
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【题目】如图所示,极地卫星的运行轨道平面通过地球的南、北两极(轨道可视为圆轨道,图中外围虚线),若测得一个极地卫星从北纬30°的正上方,按图示方向(图中逆时针方向)第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t , 已知:地球半径为R(地球可看做球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,由以上条件可以求出()
A. 卫星运动的线速度
B. 卫星距地面的高度
C. 卫星质量
D. 卫星所受的向心力
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【题目】一重为10N的物体静止在水平桌面上,现用2N的水平推力向右推它但未能推动,如图所示.则此种情况下物体所受摩擦力情况是( )
A.摩擦力的方向向右,大小等于2N
B.摩擦力的方向向右,大小等于10N
C.摩擦力的方向向左,大小等于2N
D.摩擦力的方向向左,大小等于12N
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【题目】现在城市的某些区域设置了“绿波带”,根据车辆运行情况对各路口红绿灯进行协调,使车辆通过时能连续获得一路绿灯.设一路上某直线路段每间隔L=500.0m就有一个红绿灯路口,不考虑红绿灯路口的距离.绿灯持续时间△t1=50.0s,红灯持续时间△t2=40.0s,而且下一路口红绿灯亮起总比当前路口红绿灯滞后△t=50.0s.要求汽车在下一路口绿灯再次亮起后能通过该路口,汽车可看做质点,不计通过路口的时间,道路通行顺畅.若某路口绿灯刚亮起时,某汽车恰好通过,要使该汽车保持匀速行驶,在后面道路上再连续通过三个路口,汽车匀速行驶的最大速度和最小速度各是多少
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【题目】如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,电阻忽略不计,导轨间距离为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面.质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上,a、b接入电路的电阻均为R.轻质弹簧的左端与b杆连接,右端固定.开始时a杆以初速度v0 . 向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为v时,b杆向右的速度达到最大值vm , 此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好,则b杆达到最大速度时( )
A.b杆受到弹簧的弹力为
B.a杆受到的安培力为
C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q
D.弹簧具有的弹性势能为 mv02﹣ mv2﹣ mvm2﹣2Q
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【题目】如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图如图乙所示,则可知
A. A的质量为4kg
B. 运动过程中A的最大速度为vm=4m/s
C. 在A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒
D. 在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J
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【题目】如图所示,甲、乙两个高度相同的固定斜面,倾角分别为和,且.质量为的物体(可视为质点)分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端,物体与这两个斜面的动摩擦因数均为.关于物体两次下滑的全过程,下列说法中正确的是( )
A. 重力所做的功相同
B. 重力的平均功率相同
C. 动能的变化量相同
D. 机械能的变化量相同
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