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【题目】某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律,同时测量弹簧的弹性势能,实验装置如图甲所示,两滑块AB上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下:

I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d

II.将气垫导轨调成水平;

II.AB用细线绑住,在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧;

IV.烧断细线,记录AB上的窄片分别通过光电门CD的挡光时间t1t2

(1)若测量窄片的宽度d时,螺旋测微器的示数如图乙所示,则d=_____mm

(2)实验中,还应测量的物理量是______

A.滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2

B.烧断细线后滑块AB运动到光电门CD的时间tAtB

C.烧断细线后滑块AB运动到光电门CD的路程x1x2

(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ;烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________(均用题中相关物理量的字母表示)

【答案】4.800 A

【解析】

(1)[1]螺旋测微器主尺的示数为4.5mm,可动刻度的示数为0.01mm×30.0=0.300mm,故

d=4.5mm+0.300mm=4.800mm

(2)[2]验证动量守恒定律,需要测量滑块AB的质量m1m2

故选A

(3)[3]根据动量守恒定律

其中

可得

[4]根据能量守恒定律可得,烧断细线前弹簧的弹性势能

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一球形人造卫星,其最大横截面积为A、质量为m,在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动.由于受到稀薄空气阻力的作用,导致卫星运行的轨道半径逐渐变小.卫星在绕地球运转很多圈之后,其轨道的高度下降了△H,由于△H <<R,所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动.设地球可看成质量为M的均匀球体,万有引力常量为G.取无穷远处为零势能点,当卫星的运行轨道半径为r时,卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为

1)求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期;

2)某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小,做出了如下假设:卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为ρ,且为恒量;稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的,所有的颗粒原来都静止,它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度,在与这些颗粒碰撞的前后,卫星的速度可认为保持不变.在满足上述假设的条件下,请推导:

估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时,所受阻力F大小的表达式;

估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-△H的轨道的过程中,卫星绕地球运动圈数n的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径为R的圆与正方形abcd相内切,在ab、dc边放置两带电平行金属板,在板间形成匀强电场,且在圆内有垂直纸面向里的匀强磁场.一质量为m、带电荷量为+q的粒子从ad边中点O1沿O1O方向以速度v0射入,恰沿直线通过圆形磁场区域,并从bc边中点O2飞出.若撤去磁场而保留电场,粒子仍从O1点以相同速度射入,则粒子恰好打到某极板边缘.不计粒子重力.

(1)求两极板间电压U的大小

(2)若撤去电场而保留磁场,粒子从O1点以不同速度射入,要使粒子能打到极板上,求粒子入射速度的范围.

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【题目】如图,半径为a的内圆A是电子发射器,其金属圆周表圆各处可沿纸面内的任意方向发射速率为v的电子;外圆C为与A同心的金属网,半径为a。不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互作用,已知电子质量为m,电量为e。

(1)为使从C射出的电子速率达到3v,C、A间应加多大的电压U;

(2)C、A间不加电压,而加垂直于纸面向里的匀强磁场。

①若沿A径向射出的电子恰好不从C射出,求该电子第一次回到A时,在磁场中运动的时间t;

②为使所有电子都不从C射出,所加磁场磁感应强度B应多大。

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【题目】如图所示,两个质量分布均匀的球体PQ静止在倾角为的固定斜面与固定挡板之间.挡板与斜面垂直。PQ的质量分别为m2m,半径分别为r2r,重力加速度大小为g,不计一切摩擦。下列说法正确的是(

A.P受到四个力的作用B.挡板对P的支持力为3mg

C.P所受弹力的合力大于mgD.Q受到P的支持力大于mg

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【题目】如图所示,在边长为L的正三角形OAB区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出)和平行于AB边水平向左的匀强电场(图中未画出)。一带正电粒子以某一初速度从三角形区域内的O点射入三角形区域后恰好沿角平分线OC做匀速直线运动。若撤去该区域内的磁场,该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域,则粒子恰好从A点射出;若撤去该区域内的电场,该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域,则粒子将在该区域内做匀速圆周运动。粒子重力不计。求:

(1)粒子做匀速圆周运动的半径r

(2)三角形区域内分别只有电场时和只有磁场时,粒子在该区域内运动的时间之比。

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【题目】如图中所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,坐标轴上OB间各点的电势分布如图乙所示,则( )

A.OB间,场强先减小后增大

B.OB间,场强方向没有发生变化

C.若一个负电荷从O点运动到B点,其电势能逐渐减小

D.若从O点静止释放一个仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在OB间一直做加速运动

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【题目】在光滑的水平面上,有一质量M4kg的平板车,其右端固定一轻挡板,挡板上固定一根轻质弹簧,在平板车左端P处有一可视为质点的小滑块,其质量m2kg。平板车表面上Q处的左侧粗糙,右侧光滑,且PQ间的距离L2m,如图所示。某时刻平板车以初速度v11m/s向左运动,同时小滑块以初速度v25m/s向右运动。一段时间后,小滑块与平板车达到相对静止,此时小滑块与Q点相距。不计空气阻力,重力加速度g10 m/s2。求:

(1)小滑块与平板车相对静止时的速度;

(2)小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数μ

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【题目】在水平地面上O点正上方不同高度的AB两点分别水平抛出一小球,不计空气阻力,如果两小球均落在同一点C上,则两小球(  )

A.抛出时的速度大小可能相等B.落地时的速度大小可能相等

C.落地时的速度方向可能相同D.在空中运动的时间可能相同

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