【题目】如图1所示,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:
先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。
(1)对于上述实验操作,下列说法正确的是________。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.小球1质量应大于小球2的质量
(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有________。
A.A、B两点间的高度差h1
B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2
D.小球1和小球2的半径r
(3)当所测物理量满足表达式__________________________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式_______________________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失。
(4)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图2所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为 ,
、
。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________________________________(用所测物理量的字母表示)
【答案】 ACD C
【解析】试题分析:①为了保证每次碰撞速度相同,应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下,A正确;小球每次从轨道上滑落过程中我们只需要得到相同的碰撞速度,实验过程中摩擦力的存在与否,对我们研究实验没有影响,故不需要保证斜槽轨道必须光滑,B错误;我们研究的是水平方向上的碰撞,所以斜槽轨道末端必须水平,C正确;为了防止入射小球反弹,所以小球1质量应大于小球2的质量,D正确;
②小球飞出后做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,所以不放小球2时,小球1的速度,放了小球2后,小球1的速度为
,小球2获得的速度为
,故需要验证
,即
,故需要测量两小球的质量,C正确;
③当所测物理量满足表达式,说明两球碰撞遵守动量守恒定律,由功能关系可知,只要
成立则机械能守恒,即如果满足
,则两球碰撞时无机械能损失。
④碰撞前,小球1落在图中的点,设其水平初速度为
.小球1和2发生碰撞后,1的落点在图中
点,设其水平初速度为
,m2的落点是图中的
点,设其水平初速度为
. 设斜面BC与水平面的倾角为
,由平抛运动规律得:
,解得
.同理
,可见速度正比于
.所以只要验证m1
=m1
+m2
即可.
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【题目】两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。从图线可判断( )
A. 两电阻阻值的关系是R1>R2
B. 电阻一定时,电流随着电压的增大而减小
C. 电压相同时,通过R1的电流强度较大
D. 两电阻串联接入电路时,R1消耗的功率小
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【题目】静电喷漆技术具有效率高,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点,其装置如图所示.A、B为两块平行金属板,间距d=0.4 m,两板间有方向由B指向A,大小为E=1×103 N/C的匀强电场.在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均为v0=2 m/s,质量m=5×10-15 kg、带电量为q=-2×10-16C.微粒的重力和所受空气阻力均不计,油漆微粒最后都落在金属板B上.试求:
(1)微粒打在B板上的动能;
(2)微粒到达B板所需的最短时间;
(3)微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小.
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【题目】从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示.在时间内,下列说法中正确的是( )
A. Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小
B. Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小
C. Ⅰ物体的位移不断增大,Ⅱ物体的位移不断减小
D. Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
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【题目】质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A. 第1 s内的位移是5 m B. 前2 s内的平均速度是6 m/s
C. 任意相邻的1 s内位移差都是1 m D. 任意1 s内的速度增量都是2 m/s
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【题目】关于磁感应强度,正确的说法是
A. 根据,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B. 磁感应强度B是矢量,方向与F的方向相同
C. 磁感应强度B是矢量,方向与通过该点的磁感线的切线方向相同
D. 电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零
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【题目】如图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是
A. 不改变电流和磁场方向,适当增大电流
B. 只改变电流方向,并适当减小电流
C. 不改变磁场和电流方向,适当减小磁感应强度
D. 同时改变磁场和电流方向,并适当减小磁感应强度
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【题目】如图为过山车以及轨道简化模型,过山车车厢内固定一安全座椅,座椅上乘坐“假人”,并系好安全带,安全带恰好未绷紧,不计一切阻力,以下判断正确的是
A. 过山车在圆轨道上做匀速圆周运动
B. 过山车在圆轨道最高点时的速度应至少等于
C. 过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态
D. 若过山车能顺利通过整个圆轨道,在最高点时安全带对假人一定无作用力
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【题目】质量为 m 的带电小球在 a 点水平射入竖直向上的匀强电场中,运动轨迹如图所示,则正确的说法是
A. 小球带正电
B. 小球在 b 点的加速度大于在a点的加速度
C. 小球的电势能减小
D. 在相等的时间间隔内重力做的功相等
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