如图1-19-2所示装置验证碰撞中的动量守恒.A.B两球直径相同.质量分别为m1.m2. 图1-19-2 (1)实验中所必须用的测量工具是 . . (2)某次实验得出小球的落点情况如图1-19-3所示.若碰撞中动量守恒.则两小球质量之比m1∶m2= . 图1-19-3 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在做“验证动量守恒定律”实验中,装置如图1

(1)需要的测量仪器或工具有
BCDF
BCDF

A.秒表      B.天平          C.刻度尺
D.重锤线    E.打点计时器    F.圆规
(2)必须要求的条件是
ABD
ABD

A.两小球碰撞时,球心必须在同一高度上
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
(3)某次实验中得出的落点情况如下图2所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为
19:5
19:5

(4)在做“验证动量守恒定律”实验中,对产生误差的主要原因表述正确的是
AD
AD

A.碰撞前入射小球的速度方向,碰撞后两小球的速度方向不是在同一直线上
B.倾斜部分轨道对入射小球的摩擦力作用
C.没有测量高度,算出具体的平抛时间
D.测量长度的误差.

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(1)如图1为实验室中验证动量守恒实验装置示意图
①因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的
飞行时间
飞行时间
相同,所以我们在“碰撞中的动量守恒”实验中可以用
飞行时间
飞行时间
作为时间单位,那么,平抛小球的
水平位移
水平位移
在数值上等于小球平抛的初速度
②入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的下列说法中,正确的是
C
C

A、释放点越低,小球受阻力小,入射小球速度小,误差小
B、释放点越低,两球碰后水平位移小,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量越准确
C、释放点越高,两球相碰时相互作用的内力越大,碰撞前后系统的动量之差越小,误差越小
D、释放点越高,入射小球对被碰小球的作用越小,误差越小
③为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是
AC
AC
.(填下列对应的字母)
A、直尺     B、游标卡尺       C、天平      D、弹簧秤       E、秒表
④设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
成立,即表示碰撞中动量守恒.
⑤在实验装置中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用此装置验证小球在斜槽上下滑过程中机械能守恒,这时需要测量的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1;小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2,则所需验证的关系式为:
s2=4h1h2
s2=4h1h2

(2)一位同学设计了用打点计时器测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验,实验装置如图2所示:
长木板处于水平,装砂的小桶(砂量可调整)通过细线绕过定滑轮与木块相连接,细线长大于桌面的高度,用手突然推动木块后,木块拖动纸带(图中未画出纸带和打点计时器)沿水平木板运动,小桶与地面接触之后,木块在木板上继续运动一段距离而停下.在木块运动起来后,打开电源开关,打点计时器在纸带上打下一系列的点,选出其中的一条纸带,图中给出了纸带上前后两部记录的打点的情况.
纸带上1、2、3、4、5各计数点到0的距离如下表所示:
纸带上1-5读数点到0点的距离   单位:cm
1 2 3 4 5
前一部分 4.8 9.6 14.4 19.2 24.0
后一部分 2.04 4.56 7.56 11.04 15.00
由这条纸带提供的数据,可知
①木块与长木板间的动摩擦因数μ=
0.3
0.3

②若纸带上从第一个点到最后一个点的距离是49.2cm,则纸带上这两个点之间应有
实际打点数为30个
实际打点数为30个
个点.

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(1)某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中(g取9.8m/s2):
①他们拿到了所需的打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物,此外还需要
 
(填字母代号)
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A.直流电源     B.交流电源     C.游标卡尺      D.毫米刻度尺      E.天平及砝码      F.秒表
②先接通打点计时器的电源,再释放重物,打出的某条纸带如下图所示,O是纸带静止时打出的点,A、B、C是标出的3个计数点,测出它们到O点的距离分别为x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm,其中有一个数值在记录时有误,代表它的符号是
 
(选填“x1”、“x2”或“x3”).
③已知电源频率是50Hz,利用②中给出的数据求出打B点时重物的速度vB=
 
m/s.
④重物在计数点O、B对应的运动过程中,减小的重力势能为mgx2,增加的动能为
1
2
m
v
2
B
,通过计算发现,mgx2
 
1
2
m
v
2
B
,(选填“>”、“<”或“=”),其原因是
 

(2)另一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来探究碰撞中的不变量.其实验步骤如下:
步骤1:用天平测出A、B两个小球的质量mA、mB(mA>mB);
步骤2:安装好实验装置,使斜槽末端保持水平,调整好频闪相机的位置并固定;
步骤3:让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放,小球离开斜槽后,用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置,照片如图乙所示;
步骤4:将被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从位置P由静止开始释放,使它们碰撞.两小球离开斜槽后,用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置,照片如图丙所示.经多次实验,他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变.
①实验中放在斜槽末端的小球是
 
 (选填“A”或“B”);
②若要验证他们的猜想,需要在照片中直接测量的物理量有
 
(选填“x0”、“y0”、“x1”、“y1”、“x2”、“y2”).写出该实验小组猜想结果的表达式
 
(用测量量表示).
③他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分,碰撞中的恢复系数定义为e=
|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,弹性碰撞恢复系数e=1,非弹性碰撞恢复系数e<1.”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e=
 
.(结果保留到小数点后两位数字)
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(1)某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中(g取9.8m/s2):
①他们拿到了所需的打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物,此外还需要    (填字母代号)

A.直流电源     B.交流电源     C.游标卡尺      D.毫米刻度尺      E.天平及砝码      F.秒表
②先接通打点计时器的电源,再释放重物,打出的某条纸带如下图所示,O是纸带静止时打出的点,A、B、C是标出的3个计数点,测出它们到O点的距离分别为x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm,其中有一个数值在记录时有误,代表它的符号是    (选填“x1”、“x2”或“x3”).
③已知电源频率是50Hz,利用②中给出的数据求出打B点时重物的速度vB=    m/s.
④重物在计数点O、B对应的运动过程中,减小的重力势能为mgx2,增加的动能为m,通过计算发现,mgx2    m,(选填“>”、“<”或“=”),其原因是   
(2)另一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来探究碰撞中的不变量.其实验步骤如下:
步骤1:用天平测出A、B两个小球的质量mA、mB(mA>mB);
步骤2:安装好实验装置,使斜槽末端保持水平,调整好频闪相机的位置并固定;
步骤3:让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放,小球离开斜槽后,用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置,照片如图乙所示;
步骤4:将被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从位置P由静止开始释放,使它们碰撞.两小球离开斜槽后,用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置,照片如图丙所示.经多次实验,他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变.
①实验中放在斜槽末端的小球是     (选填“A”或“B”);
②若要验证他们的猜想,需要在照片中直接测量的物理量有    (选填“x”、“y”、“x1”、“y1”、“x2”、“y2”).写出该实验小组猜想结果的表达式    (用测量量表示).
③他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分,碰撞中的恢复系数定义为e=,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,弹性碰撞恢复系数e=1,非弹性碰撞恢复系数e<1.”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e=    .(结果保留到小数点后两位数字)

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(Ⅰ)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
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①实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
 
J;此时重锤的动能比开始下落时增加了
 
 J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是
 
.(重锤质量m已知)
②在图乙所示的纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2/2为纵轴画出的图线应是如下图中的
 
.图线的斜率表示
 

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(Ⅱ)碰撞的恢复系数的定义为e=
|v2-v1||v20-v10|
,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证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(它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.
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实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O.
第一步,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.
上述实验中,
①P点是
 
平均位置,
M点是
 
平均位置,
N点是
 
平均位置.
②请写出本实验的原理
 
,写出用测量量表示的恢复系数的表达式
 

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?
 

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