【题目】用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)若球1的质量为m1,半径为r1; 球2的质量为m2,半径为r2,为完成实验需满足_______________(填字母代号)
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(2)图3中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让球1多次从斜轨上A 点由静止释放,找到平均落地点的位置P。然后,把球2静置于轨道的水平部分边缘位置B点, 再将球1从斜轨上A点由静止释放,使它们碰撞,重复多次,并找到碰撞后两球落点的平均位置M 、N。在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量? _______(填字母代号)。
A.水平轨道上未放球2时,测量球1落点位置P到0点的距离OP
B.球1和球2相碰后,测得落点位置M、N到0点的距离0M、0N
C.测量球1和球2的直径
D.测量球1和球2的质量m1、m2
E.测量球1开始释放的髙度h
F.测量球抛出点距地面的高度H
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_______________________(用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为_________________(用(2)中测量的量表示)。
(4)若m1=45.0g、m2=9.0g,OP=46.20cm.则ON可能的最大值为____________cm.
【答案】 C ABD 77/77.0
【解析】(1)为保证两球发生对心正碰,两球的半径应相等,为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,故选AC;
(2)小球离开轨道后做平抛运动,由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同,则它们在空中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒,需要验证,则: ,由图所示可知,需要验证: ,因此实验需要测量的量有:①入射小球的质量,②被碰小球的质量,③入射小球碰前平抛的水平位移,④入射小球碰后平抛的水平位移,⑤被碰小球碰后平抛的水平位移,ABD正确
(3)根据(2)可知需要验证: ,若碰撞是弹性碰撞,动能是守恒的,则有: ,即
(4)发生弹性碰撞时,被碰小球获得速度最大,根据动量守恒的表达式是,由,联立解得: ,根据可得最大射程为: ;
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【题目】当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时,称之为“木星冲日”,2016年3月8日出现了一次“木星冲日”。已知木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动,木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍。则下列说法正确的是
A. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2018年
B. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2017年
C. 木星运行的加速度比地球的大
D. 木星运行的周期比地球的小
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【题目】如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图像,实线是t1=0时刻的波形,虚线是t2=1s时刻的波形,求:
①该列波的周期和波速;
②若波速为9m/s,其传播方向如何?从t1时刻起质点P运动至波谷位置的最短时间是多少?
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【题目】如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,在它们的边缘分别取一点A、B、C,下列说法中正确的是
A. A点与B点的角速度相同
B. A点与C点的线速度相同
C. B点与C点的角速度相同
D. B点与C点的线速度相同
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【题目】某人乘电梯下楼,在竖直下降的过程中,电梯速度的平方v2与下降的位移x的关系如图所示,则人对地板的压力
A. x=1m时大于人的重力
B. x=11m时大于人的重力
C. x=21m时大于人的重力
D. x=21m时等于人的重力
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【题目】某实验小组利用弹簧秤和刻度尺测量滑块在木板上运动的最大速度;
实验步骤:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;
实验数据如下表所示:
G/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 |
F/N | 0.59 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离S。
完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出图线;
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数 (保留2位有效数字);
(3)滑块最大速度的大小 (用h、s、和重力加速度g表示);
(4)实验过程中是否需匀速拉动木板? (填“是”或“否”)。
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【题目】如图所示,两绳系一质量为m=0.1kg的小球,上面绳长L=2m,两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°,问:
(1)球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧。
(2)当角速度为3 rad/s时,上、下两绳拉力分别为多大?
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【题目】一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,波长不小于30 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=10 cm处的两个质点。t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=5 cm,质点A处于波峰位置;t=s时,质点O第一次回到平衡位置,t= s时,质点A第一次回到平衡位置。求:
(1)简谐波的周期、波速和波长;
(2)质点O的位移随时间变化的关系式。
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