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【题目】某学习小组为了验证碰擅中的动量守恒,设计了如下方案:如图所示,斜面与水平桌面平滑连接,先將质量为M的滑块A从斜面上某位置由静止释放,测量出滑块在水平桌面滑行的距离;接着将质量为m、相同材料的小滑块B放在斜面底端的水平轨道上,再让A从斜面上同一位置由静止释放,AB碰撞后,测量出各自沿桌面滑行的距离.实验中M>m,重力加速度为g。

(1)若满足关系式____________________,则验证了AB的碰撞动量守恒(用题目中给出的物理量表示).

(2)若满足关系式___________________,则验证了A B的碰撞是弹性碰擅(用题目中给出的物理量表示)。

(3)若桌面稍有倾斜,本实验_________(填正确选项)。

A.无法验证动量守恒

B.仍可以验证动量守恒

C.满足动量守恒的关系式将改变

【答案】 B

【解析】(1)在碰撞前:根据动能定理可得

在碰撞后,若动量守恒,则有,联立解得,即只要满足关系式,则验证了验证了AB的碰撞动量守恒;

(2)若是弹性碰撞,则同时满足,即满足则说明AB的碰撞是弹性碰擅;

(3)若桌面稍微倾斜,则在碰撞前:根据动能定理可得

在碰撞后,仍可得出,即仍可验证动量守恒,B正确;

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量为m0.04kg、边长l0.4m的正方形导体线框abcd放置在一光滑绝缘斜面上,线框用一平行斜面的细线系于O点,斜面倾角为θ30°.线框的一半处于磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化关系为B2+0.5tT),方向垂直于斜面,已知线框电阻为R0.5Ω,重力加速度为g10m/s2.(  )

A. 线框中的感应电流方向为abcda

B. t0时,细线拉力大小F0.2N

C. 线框中感应电流大小为I80mA

D. 经过一段时间t,线框可能沿斜面向上运动

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【题目】探究碰撞中的不变量实验中常会用到气垫导轨,导轨与滑块之间形成空气垫,使滑块在导轨上运动时几乎没有摩擦。现在有滑块A、B和带竖直挡板C、D的气垫导轨,用它们探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)。

采用的实验步骤如下:

a.用天平分别测出滑块A、B的质量

b.调整气垫导轨使之水平;

c.在A、B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;

d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离

e.按下电钮放开卡销,同时开始计时,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时结束计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间

(1)实验中还应测量的物理量及其符号是____________

(2)若取A滑块的运动方向为正方向,则放开卡销前,A、B两滑块质量与速度乘积之和为________;A、B两滑块与弹簧分离后,质量与速度乘积之和为________。若这两个和相等,则表示探究到了碰撞中的不变量”。

(3)实际实验中,弹簧作用前后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等,可能产生误差的原因有_______

A.气垫导轨不完全水平

B.滑块A、B的质量不完全相等

C.滑块与导轨间的摩擦力不真正为零

D.质量、距离、时间等数据的测量有误差

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【题目】如图,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题。

A.小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的射程

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先将入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相撞,并多次重复。(小球质量关系满足m1> m2

接下来要完成的必要步骤是__________(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1m2相碰后平均落地点的位置MN

E.测量平抛射程OMON

(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______________________[(2)中测量的量表示]

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【题目】如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,一条细线一端与斜面上的物体B相连,另一端绕过质量不计的定滑轮与物体A相连,定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O点,细线与竖直方向成α角,A、B、C始终处于静止状态,下列说法正确的是

A若仅增大A的质量,则B对C的摩擦力可能增大

B若仅增大A的质量,则地面对C的摩擦力一定增大

C若仅增大B的质量,则B受到的摩擦力一定增大

D若仅将C向左缓慢移动一点,α角将增大

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【题目】如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t图像如图(b)所示,t1t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则

A. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小

B. 第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大

C. 第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大

D. 竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大

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【题目】笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。如图所示,一块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压,以此控制屏幕的熄灭。则元件的(

A. 前表面的电势比后表面的低

B. 前、后表面间的电压无关

C. 前、后表面间的电压成正比

D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为

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【题目】如图所示,是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图,它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成。

(1)示意图中,a端就是电源________极。

(2)光控继电器的原理是:当光照射光电管时,_____________________________

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1)滑块刚滑至B点时,圆弧对滑块的支持力大;

2)滑块与小车最后的共同速度;

3)为使滑块不从小车上滑下,小车至少多长。

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