如圖1,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.
①實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量
C
C
(填選項前的符號),間接地解決這個問題.
A.小球開始釋放高度h
B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的射程
②圖10中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.
然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).

接下來要完成的必要步驟是
ADE
ADE
.(填選項前的符號)
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2
B.測量小球m1開始釋放高度h
C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N
E.測量平拋射程OM,ON
③若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為
m1?OM+m2?ON=m1?OP
m1?OM+m2?ON=m1?OP
(用②中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為
m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2
m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2
(用②中測量的量表示).
④經(jīng)測定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖2所示.碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1′,則p1:p1′=
14
14
:11;若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2′,則p1′:p2′=11:
2.9
2.9

實驗結(jié)果說明,碰撞前、后總動量的比值
p1
p
1
+p
2
1.01
1.01

⑤有同學(xué)認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被碰小球做平拋運動的射程增大.請你用④中已知的數(shù)據(jù),分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程ON的最大值為
76.8
76.8
 cm.
分析:驗證動量守恒定律實驗中,質(zhì)量可測而瞬時速度較難.因此采用了落地高度不變的情況下,水平射程來反映平拋的初速度大小,所以僅測量小球拋出的水平射程來間接測出速度.過程中小球釋放高度不需要,小球拋出高度也不要求.最后可通過質(zhì)量與水平射程乘積來驗證動量是否守恒.
解答:解:(1)驗證動量守恒定律實驗中,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現(xiàn)速度.故答案是C
  (2)實驗時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).測量平均落點的位置,找到平拋運動的水平位移,因此步驟中D、E是必須的,而且D要在E之前.至于用天平秤質(zhì)量先后均可以.所以答案是ADE或DEA
 (3)設(shè)落地時間為t,則v0=
OP
t
,v1=
OM
t
,v2=
ON
t
;
而動量守恒的表達式是m1v0=m1v1+m2v2
動能守恒的表達式是
1
2
m
v
2
0
=
1
2
m1
v
2
1
+
1
2
m2
v
2
2

所以若兩球相碰前后的動量守恒,則m1?OM+m2?ON=m1?OP 成立
若碰撞是彈性碰撞,動能是守恒的,則有m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2成立
(4)碰撞前后m1動量之比:
P1
P1
=
OP
OM
=
44.8
35.2
=
14
11

P1
P2
=
m1?OM
m2?ON
=
45.0×35.2
7.5×55.68
=
11
2.9

P1
P1′+P2
=
m1?OP
m1?OM+m2ON
=1.01

(5)發(fā)生彈性碰撞時,被碰小球獲得速度最大,根據(jù)
動量守恒的表達式是m1v0=m1v1+m2v2
1
2
m
v
2
0
=
1
2
m1
v
2
1
+
1
2
m2
v
2
2

得動能守恒的表達式是m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2
聯(lián)立解得v2=
2m1
m1+m2
v0
,因此最大射程為sm=
2m1
m1+m2
?OP=
2×45
45+7.5
×44.8=76.8
cm
 故答案為:①C; ②ADE或DEA;③m1?OM+m2?ON=m1OP;  m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
    ④14;  2.9;   1.01;     ⑤76.8.
點評:(1)掌握多用電表如何測量電阻及怎樣讀數(shù),知道電阻刻度盤是不均勻的.
(2)驗證動量守恒定律中,學(xué)會在相同高度下,水平射程來間接測出速度,并利用動能守恒定律來解最大速度.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?北京)(1)用如圖1所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量:
①旋動部件
S
S
,使指針對準電流的“0“刻線.②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×l00“的位置.
③將插入“十“、“-“插孔的表筆短接,旋動部件
T
T
,使指針對準電阻的
0刻線
0刻線
 (填“0刻線“或“∞刻線“).
④將兩表筆分別與侍測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過。疄榱说玫奖容^準確的測量結(jié)果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按
ADC
ADC
的順序避行操作,再完成讀數(shù)測量.
A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k“的位置    B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10“的位置
C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩恨引線相接
D.將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準
(2)如圖2,用“碰撞實驗器“可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.
①實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量
C
C
  (填選項前的符號),間接地解決這個問題.
A.小球開始釋放高度h      B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的射程
②圖2中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.
然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是
ADE或DEA或DAE
ADE或DEA或DAE
.(填選項前的符號)
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2B.測量小球m1開始釋放高度h   C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N       E.測量平拋射程OM,ON
③若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為
m1?OM+m2?ON=m1OP
m1?OM+m2?ON=m1OP
 (用②中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
 (用②中測量的量表示).
④經(jīng)測定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖3所示.碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1?,則p1:p1?=
14
14
:11;若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2?,則p1?:p2?=11:
2.9
2.9

實驗結(jié)果表明,碰撞前、后總動量的比值
p1p1+p2
1~1.01
1~1.01

⑤有同學(xué)認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被碰小球做平拋運動的射程增大.請你用④中已知的數(shù)據(jù),分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程ON的最大值為
76.8
76.8
cm.

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科目:高中物理 來源:北京 題型:問答題

(1)用如圖1所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量:
①旋動部件______,使指針對準電流的“0“刻線.②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×l00“的位置.
③將插入“十“、“-“插孔的表筆短接,旋動部件______,使指針對準電阻的______ (填“0刻線“或“∞刻線“).
④將兩表筆分別與侍測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過。疄榱说玫奖容^準確的測量結(jié)果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按______的順序避行操作,再完成讀數(shù)測量.
A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k“的位置    B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10“的位置
C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩恨引線相接
D.將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準
(2)如圖2,用“碰撞實驗器“可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.
①實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量______  (填選項前的符號),間接地解決這個問題.
A.小球開始釋放高度h      B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的射程
②圖2中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.
然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是______.(填選項前的符號)
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2B.測量小球m1開始釋放高度h   C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N       E.測量平拋射程OM,ON
③若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為______ (用②中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為______ (用②中測量的量表示).
④經(jīng)測定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖3所示.碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1?,則p1:p1?=______:11;若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2?,則p1?:p2?=11:______.
實驗結(jié)果表明,碰撞前、后總動量的比值
p1
p1+p2
為______.
⑤有同學(xué)認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被碰小球做平拋運動的射程增大.請你用④中已知的數(shù)據(jù),分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程ON的最大值為______cm.

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科目:高中物理 來源:新人教版選修3-5《第16章 動量守恒定律》2012年單元測試卷(4)(解析版) 題型:填空題

如圖1,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.
①實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量    (填選項前的符號),間接地解決這個問題.
A.小球開始釋放高度h
B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的射程
②圖10中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.
然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).

接下來要完成的必要步驟是    .(填選項前的符號)
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2
B.測量小球m1開始釋放高度h
C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N
E.測量平拋射程OM,ON
③若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為    (用②中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為    (用②中測量的量表示).
④經(jīng)測定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖2所示.碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1′,則p1:p1′=    :11;若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2′,則p1′:p2′=11:   
實驗結(jié)果說明,碰撞前、后總動量的比值   
⑤有同學(xué)認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被碰小球做平拋運動的射程增大.請你用④中已知的數(shù)據(jù),分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程ON的最大值為     cm.

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科目:高中物理 來源:2011年北京市高考物理試卷(解析版) 題型:解答題

(1)用如圖1所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量:
①旋動部件______,使指針對準電流的“0“刻線.②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×l00“的位置.
③將插入“十“、“-“插孔的表筆短接,旋動部件______,使指針對準電阻的______ (填“0刻線“或“∞刻線“).
④將兩表筆分別與侍測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過。疄榱说玫奖容^準確的測量結(jié)果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按______的順序避行操作,再完成讀數(shù)測量.
A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k“的位置    B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10“的位置
C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩恨引線相接
D.將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準
(2)如圖2,用“碰撞實驗器“可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.
①實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量______  (填選項前的符號),間接地解決這個問題.
A.小球開始釋放高度h      B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的射程
②圖2中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.
然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是______.(填選項前的符號)
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2B.測量小球m1開始釋放高度h   C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N       E.測量平拋射程OM,ON
③若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為______ (用②中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為______ (用②中測量的量表示).
④經(jīng)測定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖3所示.碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1´,則p1:p1´=______:11;若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2´,則p1´:p2´=11:______.
實驗結(jié)果表明,碰撞前、后總動量的比值為______.
⑤有同學(xué)認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被碰小球做平拋運動的射程增大.請你用④中已知的數(shù)據(jù),分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程ON的最大值為______cm.

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