【题目】“碰撞中的动量守恒”实验装置如图甲所示,让质量为m1的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下,与静止在支柱上质量为m2的小球B发生对心碰撞.
(1)安装轨道时,要求轨道末端____________.
(2)两小球的质量应满足m1____________m2
(3)用游标卡尺测小球直径时的读数如图乙所示,则小球的直径d=___________cm.
(4)实验中还应测量的物理量是_______
A.两小球的质量m1和m2
B.小球A的初始高度h
C.轨道末端切线离地面的高度H
D.两小球平抛运动的时间t
E.球A单独滚下时的落地点P与O点距离SOP
F.碰后A、B两小球的落地点M、N与O点距离SOM和SON
(5)若碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,下列式子可能成立的是_______
A. B.
C. D.
(6)若碰撞为弹性碰撞,除动量守恒外,还需满足的关系式是________.(用所测物理量的字符表示)
【答案】切线水平 > 1.04 AEF B
【解析】
(1)[1]为了保证每次小球都做平抛运动,则需要轨道的末端切线水平.
(2)[2]验证碰撞中的动量守恒实验,为防止入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即m1>m2.
(3)[3]游标卡尺的游标是10分度的,其精确度为0.1mm,则图示读数为:10mm+4×0.1mm=10.4mm=1.04cm.
(4)[4]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,两球碰撞动量守恒,有:
,
两边同时乘以时间t,则
,
根据落点可化简为:
,
则实验还需要测出:两小球的质量m1和m2;球A单独滚下时的落地点P与O点距离SOP
F;碰后A、B两小球的落地点M、N与O点距离SOM和SON;故填AEF.
(5)[5]根据动量守恒:
移项化简有:
,
即:
.
故填B.
(6)[6]若两球为弹性碰撞,满足机械能守恒:
速度用平抛的水平位移代换后,可得:
.
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【题目】如图所示,在正交的匀强电场E和磁场B的区域内(磁场方向垂直纸面向里),有一离子恰能沿直线从左向右飞过此区域(不计离子重力)下列说法正确的是( )
A.此离子带正电,E方向应向上
B.此离子带负电,E方向应向上
C.不管此离子带何种电,E方向都向下
D.此离子可能做加速直线运动
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【题目】如图所示电路,L是自感系数较大的线圈,在滑动变阻器的滑动片P从B端迅速滑向A端的过程中,经过AB中点C时通过线圈的电流为I1;P从A端迅速滑向B端的过程中,经过C点时通过线圈的电流为I2;P固定在C点不动,达到稳定时通过线圈的电流为I0。则
A. I1=I2=I0
B. I1>I0>I2
C. I1=I2>I0
D. I1<I0<I2
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【题目】中国高铁的发展全球有目共睹,发展速度一日千里。为了提高行车效率,缩短行车时间,设计师提出一种列车过站不停车,乘客照样上下车的设想:当火车到站时,尾部子车自动脱落,带走下车的乘客;另一子车加速追上匀速前行的列车母车,并带来新的乘客。这个理论可以用下面简图说明。高铁保持匀速运行,进站时尾部子车1在O点脱离,AO连线与铁轨垂直,载着新乘客的子车2从A点开始一直保持加速度大小为1m/s,经过2分钟,追上正常行驶的母车,完成同速对接。图中B点和C点均用弧线平滑连接,两段轨迹均可看做直线,BC段长度为5.4km,与铁轨的夹角θ=3°,已知cos3°≈l,求:
(1)A点到B点的距离;
(2)请估算载有新乘客的子车2需要在尾部子车1自动脱落前多长时间开始出发。
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【题目】a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是
A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
B.20s时,a、b两物体相距最远
C.60s时,物体a在物体b的后方
D.40s时,a、b两物体速度相等,相距900m
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【题目】如图所示,在倾角为30的足够长的光滑的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图(a)、(b)(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是( )
A.v1B.v2C.v3D.v4
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【题目】如图,一边长为L的正方形铜线框abcd可绕水平轴ab自由转动,一竖直向上的外力F作用在cd边的中点,整个线框置于方向竖直向上的均匀磁场中,磁感应强度大小随时间变化。已知该方形线框铜线的电导率(即电阻率的倒数)为σ,铜线的半径为r0,质量密度为ρ,重力加速度大小为g。
(1)当框平面与水平面abef的夹角为θ时,求该方形线框所受到的重力矩;
(2)当框平面与水平面abef的夹角为θ时,框平面恰好处于平衡状态。求此时线框中cd边所受到的磁场B的作用力的大小与外力的大小F之间的关系式;
(3)随着磁感应强度大小随时间的变化,可按照(2)中的关系式随时调整外力F的大小以保持框平面与水平面abef的夹角总为θ.在保持夹角θ不变的情形下,已知在某一时刻外力为零时,磁感应强度大小为B;求此时磁感应强度随时间的变化率││。
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【题目】总质量为M的两物块A、B静止叠放在水平面上,用轻绳通过轻质滑轮将A、B连接,A与B及水平面间的动摩擦因数均为,对滑轮轴施加一个水平力F,如图所示,求:
(1)若A、B恰好能以相同加速度向右运动,假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求A、B两物块的质量之比N;
(2)若= 4kg、=2kg, =0.4,要使A能在水平面上运动,水平力应满足什么条件?若F=28N,A、B的加速度各多大?取。
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【题目】如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即F1、F2和桌面的摩擦力作用,木块处于静止状态.其中F1=10N,F2=2N,方向如图所示.现撤去力F1,则木块所受摩擦力的大小和方向为( )
A.0B.10N,向左C.6N, 向右D.2N, 向右
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