碰撞与动量守恒 动量.动量守恒定律及其应用 弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅱ Ⅰ 只限于一维 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

“验证动量守恒定律”(装置如图所示)。
(1)为了避免碰撞后入射的小球反弹到斜槽上而引起系统误差,入射小球的质量m1与被撞小球的质量m2的关系是m1_________(填“大”、“小”或“等”)于m2(两小球大小相等,直径已量出为d)。
(2)为了保证入射小球水平抛出,必须调整斜槽,使_________。
(3)现提供以下实验步骤:
A.确定铅锤对应点O
B.不放m2,让m1从斜槽滚下,确定它落地点的位置P (地上有复写纸、白纸)
C.放m2于立柱上,让m1从斜槽滚下,与m2正碰后,确定m1、m2落地点的位置M、N
D.量OM,OP,ON
E.看m1OM+m2ON与m1OP是否相等,以验证动量守恒定律
指出上述步骤的不完善之处:答:___________________________

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碰撞的恢复系数的定义为c=
.
v2-v1 
  
.
.
v20-v10 
  
.
,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度.弹性碰撞的恢复系数c=1.非弹性碰撞的c<1,某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证物质弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2,(他们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.
实验步骤如下
安装实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从A点由静止滚下,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.
第二步,把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
在上述实验中,
(1)P点是
第一步中小球1落点
第一步中小球1落点
的平均位置.M点是
第二步碰撞后小球1落点
第二步碰撞后小球1落点
的平均位置.N点是
第二步碰撞后小球2落点
第二步碰撞后小球2落点
的平均位置.
(2)写出用所测量表示的恢复系数的表达式
ON-OM
OP
ON-OM
OP

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在验证动量守恒定律实验中,同学们不仅完成了课本原来的实验,还用相同的器材进行多方面的探索及尝试.下面是甲、乙两组同学的实验,请回答相关的问题:
(Ⅰ)甲组同学采用如图1所示的装置,由斜槽和水平槽构成.将复写纸与白纸铺在水平放的木板上,重垂线所指的位置为O.实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作多次,得到多个落点痕迹平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让a球仍从固定位置由静止开始滚下,与b球发生对心正碰,碰后a球不被反弹.碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N.
(1)若a球质量为m1,半径为r1;b球质量为m2,半径为r2.则
C
C

A.m1>m2 r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2 r1=r2     D.m1<m2 r1=r2
(2)以下提供的器材中,本实验必需的有
AC
AC

A.刻度尺   B.打点计时器    C.天平   D.秒表
(3)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用m1、m2、OM、OP、ON表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(Ⅱ)乙组同学误将重锤丢失,为了继续完成实验则将板斜放,上端刚好在槽口抛出点,标记为O.板足够长小球都能落在板上,如图2,采用甲组同学相同的操作步骤完成实验.
(4)对该组同学实验的判断正确的是
BD
BD

A.乙组同学无法完成验证动量守恒定律
B.秒表也不是乙组同学的必需器材
C.乙组同学必须测量斜面倾角θ
D.图2中N为b球碰后落点
(5)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON

(6)如果a,b球的碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
. (要求第(5)(6)结论用m1、m2、OM、OP、ON表示)  

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精英家教网在“验证动量守恒定律”实验中 
(1)实验中,在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置,其目的是减小实验中的
 
(选填系统误差、偶然误差).
(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
 
.(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
 
(用②中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为
 
 (用②中测量的量表示).
(4)经测定,m1=45.0g,m2=15.0g,小球落地点的平均位置距O点的距离分别为OP=44.00cm、ON=60.00cm、OM=23.00cm,则碰撞前、后总动量的比值为
 
.(保留三位有效数字)

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在验证碰撞中动量守恒定律时,实验装置的示意图如图2所示,一位同学设计的主要实验步骤如下:?

A.在桌边固定斜槽碰撞实验器(即斜槽轨道),调整轨道末端成水平,并调整支柱高度,使两球碰撞时,两球心在同一高度;调整支柱的方向,使两球碰撞后运动方向与一个球运动时的方向在同一直线上;?

B.用天平称出两球质量ma和mb;?

C.把白纸铺在地面上,在白纸上记下重锤所指位置O,在白纸上铺好复写纸;?

D.任取一球a,让其多次从斜槽轨道上同一高度处由静止滚下,在纸上找出平均落点,记为P;

E.将另一球b放在支柱上,再让a球多次从斜槽上同一位置滚下,找出两球正碰后在纸上的平均落点,记为M和N;?

F.用米尺量出平均落点P、M、N到O点的距离OP、OM、ON;?

G.计算a、b两球碰前总动量p1=ma×OP,碰后总动量p2=ma×OM+mb×ON.比较pa和pb是否相等,得出实验结论.

这个学生的实验步骤中的错误和遗漏之处是:?

(1)______________________________;?

(2)______________________________;?

(3)______________________________;?

(4)______________________________;?

(5)______________________________.?

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