题目列表(包括答案和解析)
某同学用如图所示的装置,利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律,图中AB是斜槽,BC是水平槽,它们连接平滑,O点为重锤线所指的位置。实验时先不放置被碰球2,让球1从斜槽上的某一固定位置G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10次。然后将球2置于水平槽末端,让球1仍从位置G由静止滚下,和球2碰撞。碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹,重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为 M、N、P.
(1)在此实验中,球1的质量为m1,球2的质量为m2,需满足m1______ m2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(2)被碰球2飞行的水平距离由图中线段_______表示.
(3)若实验结果满足m1 = __________________,就可以验证碰撞过程中动量守恒.
(1)、在做“研究平抛物体的运动”实验时,下列说法正确的是 。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条折线把所有的点连接起来
(2)、某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验,入射小球与被碰小球半径相同。实验装置如下图所示。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落点的痕迹。记录纸上的O点是重锤所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹。
释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:OM=13.10cm,OP=21.90cm,ON=26.04cm。用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g,被碰小球B的质量m2 = 5.6 g。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的数据处理表格填写完整。(保留2位有效数字)
OP/m | OM/m | ON/m | 碰前总动量 p/ kg·m | 碰后总动量 p′/ kg·m | 相对误差 |
0.2190 | 0.1310 | 0.2604 | 3.68×10-3 |
(1)、(3分)在做“研究平抛物体的运动”实验时,下列说法正确的是 。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条折线把所有的点连接起来
(2)、(6分)某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验,入射小球与被碰小球半径相同。实验装置如下图所示。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落点的痕迹。记录纸上的O点是重锤所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹。
释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:OM=13.10cm,OP=21.90cm,ON=26.04cm。用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g,被碰小球B的质量m2 = 5.6 g。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的数据处理表格填写完整。(保留2位有效数字)
OP/m | OM/m | ON/m | 碰前总动量 p/ kg·m | 碰后总动量 p′/ kg·m | 相对误差 |
0.2190 | 0.1310 | 0.2604 | 3.68×10-3 |
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(1)、(3分)在做“研究平抛物体的运动”实验时,下列说法正确的是 。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条折线把所有的点连接起来
(2)、(6分)某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验,入射小球与被碰小球半径相同。实验装置如下图所示。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落点的痕迹。记录纸上的O点是重锤所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹。
释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:OM=13.10cm,OP=21.90cm,ON=26.04cm。用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g,被碰小球B的质量m2 = 5.6 g。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的数据处理表格填写完整。(保留2位有效数字)
OP/m |
OM/m |
ON/m |
碰前总动量 p/ kg·m |
碰后总动量 p′/ kg·m[来源:Z+xx+k.Com] |
相对误差 |
0.2190 |
0.1310 |
0.2604 |
3.68×10-3 |
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一、选择题(每题4分,共4×10=40分,其中有些题只有一个答絮正确,有些有多个答
案正确,全选对的得4分,选不全但无错的给2分,有选错的不得分)
1.CD 2.B 3.D 4.AC 5.AD 6.CD
7. C 8.AD 9. B 10.A
二、实验题(每空3分,共15分)
11.(1)增大 (2)减小 12.(1) > (2)不需要 (3)
三、计算题
13 (10分)解:(1)火车从第一根路标到第二根路标的过程,中间时刻速度
………………………………………………………………(2分)
火车第二根路标到第三根路标的过程,中间时刻速度
………………………………………………(2分)
(2)…………………………………………………………(2分)
14.(10分)(1)设宇航员质量m.所受支持力F
…………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
(2)当运动到最低点时支持力最大
………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………(2分)
15.(13分)(1)对细管:得 …………………………………(2分)
(2)对小球:由得………………………………………………(2分)
(3)小球与管底发生弹性碰撞,.设碰后小球和细管速度分别为v1,v2由弹性碰撞规律有:
………………………………………………………………………(2分)
……………………………………………………………(2分)
得: …………………………………………………(2分)
(若直接说明等质量物体弹性碰撞速度交换得到此结论,给2分)
碰后,小球作自由落体运动,细管作匀速直线运动,设再经时间t发生第二次碰撞,小
球速度为有m………………………………………………………(1分)
……………………………………………………………………………(1分)
第二次相碰s1=s2………………………………………………………………(1分`)
t…………………………………………………………………………(1分)
得……………………………………………………………………(1分)
16.(12分)解①取平板车与铁块为研究系统,由M>m,系统每次与墙碰后总动量向右,
经多次反复与墙碰撞,最终二者停在墙边,又因碰撞不损失机械能,系统的动能全在
M相对m滑动时转化为内能。设M相对m滑动的距离为s,则.:
……………………………………………………………………(2分)
解得: ………………………………………………………(2分)
欲使M不从小车上落下,则L≥s故小车至少长…………………(1分)
②小车第一次反弹向左以10m/s的速度做减速运动,直到速度为零,其加速度大小为
…………………………………………………………………(1分)
故小车第一次向左的最大位移为,代人数据得…………………(1分)
设小车第n一1次碰后速度vn-1,第n次碰前速度为vn,则第n一1次碰后到第n次碰
前过程动量守恒,有:Mvn-1-mvn-1=(m+M)vn………………………………………………(1分)
……………………………………………………………(1分)
第n一1次碰后小车向左减速的最大位移为……………………………(1分)
随后向右加速距离为,显然所以在碰前有相等速度
第n次碰后向左运动的最大位移…………………………………………(1分)
所以,即成毒比数列
小车运动的总路程为:
解法2:一次一次累计也可以
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