练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    13．用图1所示的实验装置验证动量守恒定律．
    ①实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度．但是，可以通过测量C（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．小球做平抛运动的水平射程
    ②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，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静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是ADE．（填选项前的符号）
    A．用天平测量两个小球的质量ml、m2
    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m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
    E．测量平抛水平射程OM，ON
    ③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为m1•OP=m1•OM+m2•ON
    （用②中测量的量表示）；
    ④经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置到O点的距离，如图2所示．
    碰撞前后m1的动量分别为p1、p1′，碰撞结束时m2的动量为p2′．实验结果说明，碰撞前、
    后总动量的比值$\frac{{P}_{1}}{{P}_{1}′+{P}_{2}′}$为1．

    分析 ①根据实验原理分析答题．
    ②由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式确定需要测量的量；
    ③根据②的分析确定需要验证的关系式．
    ④根据图中数据代入动量表达式即可求出前后动量的比值．

    解答 解：①小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C．
    ②要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，
    上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，
    因此本实验需要测量的量有两小球的质量m1、m2和平抛射程OM、ON，显然要确定两小球的平均落点M和N的位置．
    实验的步骤为：ADE．
    ③由②可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON；
    ④把测量的小球的质量以及图中的距离代入动量守恒公式中，得：$\frac{{p}_{1}}{p{′}_{1}+p{′}_{2}}=\frac{45.0×0.4480}{45.0×0.3520+7.5×0.5568}≈1$．
    故答案为：（1）A；（2）ACE；（3）m1•OM+m2•ON=m1•OP　④1

    点评 实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．某质点以初速度v0=2 m/s从坐标原点O沿x正方向做匀加速直线运动，其运动的加速度a=2m/s2，求：
    （1）质点的位置x随时间t变化的函数关系式．
    （2）画出质点速度v与时间t的函数图象．
    （3）质点在第5秒内经过的位移S．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到如下表所示的数据（I和U分别表示小灯泡的电流和电压），则：
     $\frac{U}{V}$ 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
     $\frac{I}{A}$ 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38  0.45 0.47 0.49 0.50
    ①当U=1.20V时对应的电流表如图甲所示，其读数为0.42A．
    ②实验中所用的器材有：
    电压表（量程3V，内阻约为2kΩ）
    电流表量程（0.6A，内阻为0.2Ω）
    滑动变阻器（0～5Ω，1A）
    电源、待测小灯泡、电键、导线若干．请在图乙方框中画出该实验的电路图．
    ③根据实验数据，在图丙中画出小灯泡的U-I曲线．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的物块（视为质点）放在木板的最左端，物块和木板之间的动摩擦因数μ．现用一水平恒力F作用在物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．当木板运动的位移为x时，物块刚好滑到木板的最右端．在这一过程中（　　）
    A．物块到达木板最右端时，木板的末动能为μmgx
    B．物块和木板间摩擦生热为μmgL
    C．物块和木板增加的机械能为F（L+x）
    D．摩擦力对物块做的功与摩擦力对木板做功的代数和为零

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图为氢原子的能级图．现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出不同频率的光子．关于这些光子，下列说法正确的是（　　）
    A．频率最大的光是由n=2的能级跃迁到n=1的能级产生的
    B．释放出光子的最大能量为13.6eV
    C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光子
    D．这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v=3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计．（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：

    （1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离S；
    （2）从平台飞出到A点时速度及圆弧对应圆心角θ；
    （3）人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力大小；
    （4）人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v′=$\sqrt{33}$m/s此时对轨道的压力大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．做匀速圆周运动的物体，在其运动过程中，不发生变化的物理量是（　　）
    A．线速度B．动能C．向心加速度D．向心力

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．图为吊扇的简易结构图，吊扇工作时是通过吊扇上的转盘转动而带动扇叶转动来工作的．A、B是转盘上的两点，它们到转盘中心O的距离rA＜rB．扇叶转动后，下列说法正确的是（　　）
    A．A、B两点的周期不等B．A、B两点的线速度大小相等
    C．A、B两点的角速度大小相等D．A、B两点的向心加速度相等

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．下列说法正确的是（　　）
    A．如果物体（系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒
    B．如果合外力对物体（系统）做功为零，则机械能一定守恒
    C．物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中，不计空气阻力，机械能一定守恒
    D．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案