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精英家教网某同学用如图所示的装置通过半径相同质量分别为m1m2的两小球A、B的碰撞来验证动量守恒定律,实验装置示意图如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离:s1=OM,s=OP,s2=ON,则下列说法正确的是(  )
A、需要验证的关系式:m1s=m1s1+m2s2B、斜槽与水平槽要求光滑且水平槽水平C、未放B球时A球落地点是记录纸上N点D、m1与m2的大小关系不做要求,只要密度较大即可
分析:两球做平抛运动,由于高度相等,则平抛的时间相等,水平位移与初速度成正比,把平抛的时间作为时间单位,小球的水平位移可替代平抛运动的初速度.将需要验证的关系速度用水平位移替代.
解答:解:A、P为碰前入射小球落点的平均位置,M为碰后入射小球的位置,N为碰后被碰小球的位置,
碰撞前入射小球的速度v1=
.
OP
2h
g

碰撞后入射小球的速度v2=
.
OM
2h
g

碰撞后被碰小球的速度v3=
.
ON
2h
g

若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,
带入数据得m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
即:m1s=m1s1+m2s2,故A正确;
B、要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,但不必光滑,故B错误;
C、未放B球时A球落地点是记录纸上P点,故C错误;
D、为保证两小球碰后速度都向右即A球不反弹,必须满足m1>m2,故D错误.
故选:A.
点评:本题是运用等效思维方法,平抛时间相等,用水平位移代替初速度,这样将不便验证的方程变成容易验证,注意掌握实验中的注意事项.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)图1中螺旋测微器读数为
0.796
0.796
mm.
(2)图2中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为
1.094
1.094
cm.

(3)某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻.除待测电池外,提供的器材有:电压表,电流表,滑动变阻器,开关和导线若干.

①请按图所示的电路,将实物图连接成实验电路.
②如图是根据测量结果作出的I-U 图线,则由图线可知该电池的电动势为E1=
1.5
1.5
V,内阻为r1=
0.2
0.2
Ω.
③我们都有过这样的体验:手电筒里的两节干电池用久了以后,灯泡发红光,这是我们常说的“电池没电了”.有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用.已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω;旧电池的电动势E2=1.5V;内阻r2=6.8Ω;小灯泡上标有“3V 3W”,且电阻不随温度变化.则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为
0.45
0.45
W,它本身消耗的电功率
0.612
0.612
W.(已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和).根据计算结果,你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理
不合理
不合理
(填“合理”或“不合理”).

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年吉林省四校协作体高一下学期期中考试物理试卷(带解析) 题型:实验题

用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,
某位同学设计的实验步骤如下:

A.用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量;
B.按图装好实验器材;
C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶;
D.将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;
E.保持小桶及其内部所装砂的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后
M值,重复上述实验;
F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;
G.作a-1/M关系图像,并由图像确定aM关系.

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______,该步骤应排在实验步骤______之后.
(2)在上述步骤中,有错误的是_______,应把____________改为_____                 _____.
(3) 根据表中所列数据,画出a—1/M图像.
a(m·s-2)
2.04
2.66
3.23
3.98
1/M(kg-1)
0.50
0.67
0.80
1.00

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科目:高中物理 来源:2015届吉林省四校协作体高一下学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:实验题

用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,

某位同学设计的实验步骤如下:

A.用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量;

B.按图装好实验器材;

C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶;

D.将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;

E.保持小桶及其内部所装砂的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后

M值,重复上述实验;

F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;

G.作a-1/M关系图像,并由图像确定aM关系.

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______,该步骤应排在实验步骤______之后.

(2)在上述步骤中,有错误的是_______,应把____________改为_____                 _____.

(3) 根据表中所列数据,画出a—1/M图像.

a(m·s2)

2.04

2.66

3.23

3.98

1/M(kg1)

0.50

0.67

0.80

1.00

 

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科目:高中物理 来源:2012年人教版高中物理必修一4.2实验:探究加速度与力、质量的关系(解析版) 题型:实验题

用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:

A.用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量;

B.按图装好实验器材;

C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶;

D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;

E.保持小桶及其内部所装沙子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验;

F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;

G.作aM关系图象,并由图象确定aM关系.

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______,该步

骤应排在______实验步骤之后.

(2)在上述步骤中,有错误的是________,应把__________改为____________.

(3)在上述步骤中,处理不恰当的是______,应把__________改为____________.

 

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科目:高中物理 来源:2011年甘肃省高考物理模拟试卷(四)(解析版) 题型:填空题

(1)图1中螺旋测微器读数为    mm.
(2)图2中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为    cm.

(3)某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻.除待测电池外,提供的器材有:电压表,电流表,滑动变阻器,开关和导线若干.

①请按图所示的电路,将实物图连接成实验电路.
②如图是根据测量结果作出的I-U 图线,则由图线可知该电池的电动势为E1=    V,内阻为r1=    Ω.
③我们都有过这样的体验:手电筒里的两节干电池用久了以后,灯泡发红光,这是我们常说的“电池没电了”.有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用.已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω;旧电池的电动势E2=1.5V;内阻r2=6.8Ω;小灯泡上标有“3V 3W”,且电阻不随温度变化.则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为    W,它本身消耗的电功率    W.(已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和).根据计算结果,你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理    (填“合理”或“不合理”).

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