题目列表(包括答案和解析)
2.验证碰撞中的动量守恒
为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤作了如下实验:
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2。
②按照如图14所示的那样,安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端。
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止滚下, 记下小球m1在斜面上的落点位置。
④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处由静止滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和 m2在斜面上的落点位置。
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF。
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与 m2发生碰撞后,m1的落点是图中的 点,m2的落点是图中的 点。
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式 ,则说明碰撞中动量是守恒的。
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式 ,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。
计算题
验证碰撞中的动量守恒
为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤作了如下实验:
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2.
②按照如下图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止滚下,记下小球m1在斜面上的落点位置.
④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处由静止滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和m2在斜面上的落点位置.
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的________点,m2的落点是图中的________点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式________,则说明碰撞中动量是守恒的.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式________,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
LE |
LD |
LF |
LE |
LD |
LF |
LE |
LD |
LF |
LE |
LD |
LF |
(1)用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2).
(2)按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
(3)先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
(4)将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
(5)用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.
图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的_________点,m2的落点是图中的_________点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式____________,则说明碰撞中动量是守恒的.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式__________,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,有的小题只有一个选项符合题意,有的小题有几个选项符合题意,全部选对得4分,部分选对得2分,选错或不答得0分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
ABD
C
C
C
BD
C
AD
D
A
AB
二、实验题(每小题4分,共12分)
11、(1) B (2) ACD (3) AEG
三、计算题(共4小题,每小题12分,共48分.解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须写出数值和单位)
12.解:(1)对A、B整体:3qE-qE=2ma ① 得:a=qE/m ②
(2)设所求的距离为L,则对B有: ③
②、③联立得;
13.解:碰撞过程动量守恒mvo=(m+M)V ①
由能量守恒得 FS= ②
设木板的长度为L,应满足:L≥S ③
由动量定理:Ft=MV ④
由①②③联立得: 由①②④联立得:
14.解:前10s做匀加速运动F-μmgㄔma
且a=
后4s做匀减速运动F/3 ―μmg=ma’ 且a’=-
联解得:μ=
15.解:碰撞过程,动量守恒:m1V1=
m1V1/+ m2V2 所以:V1/=-
碰撞后m2上滑过程机械能守恒,设最大偏角为θ,则:
Cosθ=0.997 所以:θ=4.4°<10°
因此:m2在圆弧上的运动当作简谐振动处理,故:t1=
t2=S/ V2=1.2/0.6=2s t3=S/ V1/ =1.2/0.3=4s
因为两物体平抛运动的时间相同,所以,所求的时间差为:△t=t1+ t2-t3=0.43s
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