【题目】在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙两种装置:
(1)若入射小球质量为m,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则(______)
A.m1>m2 r1>r2 B.m1>m2 r1<r2 C.m1>m2 r1=r2 D.m1<m2 r1=r2
(2)若采用乙装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是_______·
A.直尺 B.游标卡尺 c.天平 D.弹簧秤 E.秒表
(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用甲装置实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为_________(用装置图中的字母表示)·
(4)在实验装置乙中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒.这时需要测是的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1,小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2,则所需验证的关系式为:________·
【答案】 C AC m1OP=m1OM+m2ON s2=4h1h2
【解析】(1)为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变,故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量.为了使两球发生正碰,两小球的半径相同,故C正确,ABD错误。
(2)(3)小球离开轨道后做平抛运动,根据,解得小球做平抛运动的时间: 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: ,两边同乘以t可得: ,则有: ,由图乙所示可知,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.实验需要刻度尺与天平。
(4)根据平抛运动的规律: ,平抛运动的初速度为: ,联立可得: ,则动能的增加量为: ,重力势能的减小量△Ep=mgh1,则验证: ,即s2=4h1h2。
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【题目】一带电粒子(重力不计)在匀强磁场中运动轨迹如图所示,中央是一簿绝缘板,粒子在穿过绝缘板时有动能损失,由图可知( )
A. 粒子的运动方向是abcde
B. 粒子的运动方向是edcba
C. 粒子带负电
D. 粒子在下半周期比上半周期所用时间长
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【题目】图甲所示为氢原子的能级,图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2能级时的辐射光,则谱线b可能是氢原子_____时的辐射光。(填选项前的字母)
A. 从n=5的能级跃迁到n=3的能级
B. 从n=4的能级跃迁到n=3的能级
C. 从n=5的能级跃迁到n=2的能级
D. 从n=3的能级跃迁到n=2的能级
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【题目】如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,且AB为沿水平方向的直径,圆弧上有一点C,且∠COD=60°.若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D;若在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点.重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 抛出时,两球的速度大小之比为v1:v2=2∶
B. 抛出时,两球的速度大小之比为v1:v2=∶3
C. 运动到D点时,两球的速度方向的夹角为60°
D. 若两球同时抛出且速度大小合适,则两球可能在空中相遇
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【题目】如图所示两个质量分别为M1、M2的劈A、B,高度相同.放在光滑水平面上,A、B的上表面为光滑曲面,曲面末端与地面相切.有一质量为m的物块(可视为质点)自劈顶端自由下滑.劈顶端到地面距离h=0.06m,劈A与物块的质量比M1:m=5.求:
(I)物块离开A瞬间A和物块的速度各多大?(g=10m/s2)
(II)物块从A上滑下后又冲上B,若要保证物块离开B后不能追上A,则B与物块的质量比M2:m应满足什么条件.
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【题目】如图甲所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子的初速度可忽略不计),经电压为U1的电场加速,加速电压U1随时间t变化的图象如图乙所示。每个电子通过加速电场的过程时间极短,可认为加速电压不变。电子被加速后由小孔S穿出,沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两板间的偏转电场,A、B两板长均为L=0.20m,两板之间距离d=0.050m,A板的电势比B板的电势高。A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P(面积足够大)之间的距离b=0.10m。荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力,求:
(1)要使电子都打不到荧光屏上,则A、B两板间所加电压U2应满足什么条件;
(2)当A、B板间所加电压U2'=50V时,电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内。
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【题目】如图所示,斜槽轨道下端与一个半径为R=0.4 m的圆形轨道相连接.一个质量为0.1 kg的物体从高为H=2 m的A点由静止开始滑下,运动到圆形轨道的最高点C处时,对轨道的压力等于物体的重力.求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.(g取10 m/s2)
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【题目】某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动,实验中使用的电磁打点计时器的打点周期为T,他的实验步骤如下:
①按图甲安装好实验器材;
②让拖着纸带的小车沿平板斜面开始向下运动,接通电源,重复几次;
③选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始比较密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图乙中0、1、2、…、6点所示;
④测量相邻两个计数点之间的距离,分别记作s1、s2、s3、…、s6;
⑤通过测量和计算,判断出小车沿平板斜面做匀变速直线运动。
(1)在上面甲图中,图中明显存在的问题是_____________________;电源应该接________电源(选填直流或交流);实验操作过程中明显的错误是__________________。
(2)若实验装置安装和操作过程完全正确,利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度,计算加速度得到的表达式是a=_________________;
(3)若该同学在实验中用量角器还测出了平板斜面的倾角α,且已知当地的重力加速度为g,则在以下物理量中,还能计算出________(填字母序号)。
A.小车的质量 B.小车与平板斜面之间的动摩擦因数μ
C.小车到达斜面底端时的动能 D.小车滑下过程中损失的机械能
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【题目】如图所示的实验电路。
(1)为了检测小电珠是否断路,可以将开关__________ 断开,把多用电表选择开关旋转到“×1Ω”档;进行欧姆调零后,将红、黑表笔分别与小电珠两极相接触.若电表指针偏转如图所示,则可判定小电珠______ 断路(填“有”或“没有”)。
(2)为了测量小电珠的电流,应将选择开关置于直流电流档,断开开关_______ ,闭合开关________ ,然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱。
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