[评析]运用动量守恒定律和机械能守恒定律之前.要判断题目所给的过程是否满足守恒的条件.动量守恒的条件是:系统所受的合外力为零.或者是在某一方向上所受的合外力为零.则系统在该方向上动量的分量守恒.例16 在如图11-21所示的水平导轨上.有竖直向下的匀强磁场.磁感强度B.导轨左端的间距为L1=4l0.右端间距为l2=l0.今在导轨上放置ACDE两根导体棒.质量分别为m1=2m0.m2=m0.电阻R1=4R0.R2=R0.若AC棒以初速度V0向右运动.求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热QAC.以及通过它们的总电量q. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器,它由光电门和计时器两部分组成,光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管,发出的光束很细),如图中的AA′,另一臂的内侧附有接收激光的装置,如图实-4-12中的BB′,当物体在它们之间通过时,二极管发出的激光被物体挡住,接收装置不能接

收到激光信号,同时计时器就开始计时,直到挡光结束光电计时器停止计时,故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落,如图所示.

 (1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律,则要测量的物理量有________________________(每个物理量均用文字和字母表示,如高度H).

(2)验证机械能守恒定律的关系式为________.

【解析】:本实验是围绕机械能守恒定律的验证设计的,关键是速度的测定,本题改打点计时器测量速度为光电门测量.由于本装置可记录小球通过光电门的时间Δt,则将小球的直径D除以Δt,即可求出小球经过光电门的速度,若再测出两光电门间相距的高度H,即可验证机械能守恒定律.

(1)需要测量的物理量有:小球直径D,两光电门间的竖直高度H,小球通过上、下两光电门的时间Δt1、Δt2.则小球通过上、下两光电门处的速度分别为、.

(2)验证守恒关系式为:

m()2m()2mgH

化简得:-=2gH.

 

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光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器,它由光电门和计时器两部分组成,光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管,发出的光束很细),如图中的AA′,另一臂的内侧附有接收激光的装置,如图实-4-12中的BB′,当物体在它们之间通过时,二极管发出的激光被物体挡住,接收装置不能接

收到激光信号,同时计时器就开始计时,直到挡光结束光电计时器停止计时,故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落,如图所示.

 (1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律,则要测量的物理量有________________________(每个物理量均用文字和字母表示,如高度H).

(2)验证机械能守恒定律的关系式为________.

【解析】:本实验是围绕机械能守恒定律的验证设计的,关键是速度的测定,本题改打点计时器测量速度为光电门测量.由于本装置可记录小球通过光电门的时间Δt,则将小球的直径D除以Δt,即可求出小球经过光电门的速度,若再测出两光电门间相距的高度H,即可验证机械能守恒定律.

(1)需要测量的物理量有:小球直径D,两光电门间的竖直高度H,小球通过上、下两光电门的时间Δt1、Δt2.则小球通过上、下两光电门处的速度分别为、.

(2)验证守恒关系式为:

m()2m()2mgH

化简得:-=2gH.

 

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甲、乙两小船质量均为M=120 kg,静止于水面上,甲船上的人质量m=60 kg,通过一根长为L=10 m的绳用F=120 N的水平力拉乙船,求:

(1)两船相遇时,两船分别走了多少距离.

(2)为防止两船相撞,人至少以多大的速度跳离甲船.(忽略水的阻力)

【解析】:(1)甲船和人与乙船组成的系统动量时刻守恒.

由平均动量守恒得:(Mm)xMx

xxL

以上两式联立可求得:x=4 m,x=6 m.

(2)设两船相遇时甲船的速度为v1,对甲船和人用动能定理得:

Fx=(Mm)v

因系统总动量为零,所以人跳离甲后,甲速度为零时,人跳离速度最小,设人跳离的速度为v,因跳离时,甲船和人组成的系统动量守恒,有:(Mm)v1=0+mv可求得:v=4m/s.

 

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关于验证机械能守恒定律实验,下面列出一些实验步骤:

A.用天平称出重物和夹子质量

B.将重物系在夹子上

C.将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,再把纸带向上拉,让夹子靠近打点计时器,处于静止状态

D.把打点计时器接在学生电源的交流输出端,把输出电压调到6 V(电源不接通)

E.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内

F.在纸带上选取两个点,进行测量并记录数据

G.用秒表测出重物下落的时间

H.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带

I.切断电源

J.更换纸带,重新进行两次实验

K.在三条纸带中选出较好的一条

L.进行计算,得出结论,完成实验报告

M.拆下导线,整理器材

对于本实验以上步骤中,不必要的有__________________;正确步骤的合理顺序是______________________(填写代表字母).

【解析】:根据实验原理和操作步骤可知不必要的有A、G;正确步骤的合理顺序是E、D、B、C、H、I、J、K、F、L、M.

 

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关于验证机械能守恒定律实验,下面列出一些实验步骤:

A.用天平称出重物和夹子质量

B.将重物系在夹子上

C.将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,再把纸带向上拉,让夹子靠近打点计时器,处于静止状态

D.把打点计时器接在学生电源的交流输出端,把输出电压调到6 V(电源不接通)

E.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内

F.在纸带上选取两个点,进行测量并记录数据

G.用秒表测出重物下落的时间

H.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带

I.切断电源

J.更换纸带,重新进行两次实验

K.在三条纸带中选出较好的一条

L.进行计算,得出结论,完成实验报告

M.拆下导线,整理器材

对于本实验以上步骤中,不必要的有__________________;正确步骤的合理顺序是______________________(填写代表字母).

【解析】:根据实验原理和操作步骤可知不必要的有A、G;正确步骤的合理顺序是E、D、B、C、H、I、J、K、F、L、M.

 

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