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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    气垫导轨(如图)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了探究碰撞中的守恒量，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．右下图为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，

    在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的质量和速度大小的乘积分别为_______    、_______   ，碰撞前两滑块的质量和速度乘积的矢量和为          ；碰撞后两滑块的总质量和速度大小的乘积为________．重复上述实验，多做几次寻找碰撞中的守恒量．

     

    0.2abs3 、0.2abs1 、 (第1、2空答案可互换)  0.2ab(s1－s3) 或0.2ab(s3－s1)、   0.4abs2

    解析:略

     

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    气垫导轨 （如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b．气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3．若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为
    0.2abs3
    0.2abs3
    、
    0.2abs1
    0.2abs1
    ，两滑块的总动量大小为
    0.2ab（s1-s3）
    0.2ab（s1-s3）
    ；碰撞后两滑块的总动量大小为
    0.4abs2
    0.4abs2
    ．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图 （b）所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

    （1）下面是实验的主要步骤：
    ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
    ②向气垫导轨通入压缩空气；
    ③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器这弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
    ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
    ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
    ⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块1，让滑块带动纸带一起运动；
    ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；
    ⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．
    试完善实验步骤⑥的内容：
    先接通打点计时器的电源；放开滑块1
    先接通打点计时器的电源；放开滑块1
    ．
    （2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为
    0.620
    0.620
    kg?m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为
    0.618
    0.618
    kg?m/s（保留三位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2009?肇庆一模）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图a所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．
    （1）下面是实验的主要步骤：
    ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
    ②向气垫导轨通入压缩空气；
    ③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
    ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
    ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
    ⑥先
    接通打点计时器的电源
    接通打点计时器的电源
    ，然后
    放开滑块1
    放开滑块1
    ，让滑块带动纸带一起运动；
    ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图b所示；
    ⑧测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．完善实验步骤⑥的内容．
    （2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为
    0.620
    0.620
    kg?m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为
    0.618
    0.618
    kg?m/s（保留三位有效数字）．
    （3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是
    纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用
    纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网（1）在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数．为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘．在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计．
    请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题．
    ①帮助该同学完成实验设计．请你用低压直流电源（精英家教网）、滑动变阻器（精英家教网）、电流表（精英家教网）、开关（精英家教网）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端．
    ②若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1，记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x1；改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2，弹簧对应的长度为x2，则弹簧的劲度系数k=
     
    ．
    （2）气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b．气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3．若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为
     
    、
     
    ，两滑块的总动量大小为
     
    ；碰撞后两滑块的总动量大小为
     
    ．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）“验证动量守恒定律”的实验中，入射小球m1=15g，原来静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x-t图象如图1，可知入射小球碰撞前的m1v1是
     
    ，入射小球碰撞后的m1v1′是
     
    ，被碰小球碰撞后的m2v2'是
     
    ．由此得出结论
     

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    （2）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图2所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．
    （3）下面是实验的主要步骤：
    ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
    ②向气垫导轨通入压缩空气；
    ③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器这弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
    ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
    ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
    ⑥先
     
    ，然后
     
    ，让滑块带动纸带一起运动；
    ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如下图所示；精英家教网
    ⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．试完善实验步骤⑥的内容．
    （4）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为
     
    kg?m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为
     
    kg?m/s，设碰撞后粘在一起运动（保留三位有效数字）．
    （5）试说明（4）中两结果不完全相等的主要原因是
     
    ．

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