某同學(xué)用如圖1所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒.該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣,?shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽.實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滑下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)這種操作10次,并畫出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置.圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn).其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的豎直平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊.精英家教網(wǎng)
(1)為了使兩球碰撞為一維碰撞,所選兩球的直徑關(guān)系為:A球的直徑
 
B球的直徑(“大于”、“等于”或“小于”);為減小實(shí)驗(yàn)誤差,在兩球碰撞后使A球不反彈,所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA
 
mB(選填“小于”、“大于”或“等于”);
(2)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?答:
 
(填選項(xiàng)號(hào)).
A.水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
B.A球與B球碰撞后,測(cè)量A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
C.A球和B球在空間飛行的時(shí)間
D.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度
(3)已知mA:mB=2:1,E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置,請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中所選小球和實(shí)驗(yàn)的記錄紙判斷,A球沒有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是
 
點(diǎn)(在E、F、J三個(gè)落點(diǎn)中選填),A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是
 
點(diǎn)(在E、F、J三個(gè)落點(diǎn)中選填).
該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明在實(shí)驗(yàn)中A、B兩球碰撞中動(dòng)量守恒,
請(qǐng)你用圖2中的字母寫出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是
 
分析:(1)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞,兩球的直徑需相同,為零使碰撞后A球不反彈,則A球的質(zhì)量大于B球的質(zhì)量.
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測(cè)量的物理量.
(3)根據(jù)碰撞前后小球的速度大小確定落點(diǎn)的位置.根據(jù)動(dòng)量守恒列出表達(dá)式.
解答:解:(1)為了使兩球碰撞為一維碰撞,即實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞,則A球的直徑等于B球的直徑.
在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒定律,故有mAv0=mAv1+mBv2
在碰撞過程中動(dòng)能守恒,故有
1
2
mAv02=
1
2
mAv12+
1
2
mBv22

聯(lián)立解得v1=
mA-mB
mA+mB
v0
,要碰后入射小球的速度v1>0,即mA-mB>0,故mA>mB
(2)根據(jù)動(dòng)量守恒有:mAv0=mAv1+mBv2,因?yàn)?span id="bfkcjht" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">v0=
x1
t
,v1=
x2
t
v2=
x3
t
.因?yàn)闀r(shí)間相同,可以用水平位移代替速度,所以需要測(cè)量水平槽上未放B球時(shí),A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離,A球與B球碰撞后,A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離.故A、B正確.
故選:AB.
(3)A球與B球碰后,A球的速度減小,可知A球沒有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是F點(diǎn),A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是E點(diǎn).用水平位移代替速度,動(dòng)量守恒的表達(dá)式為:
mAOF=mAOE+mBOJ.
故答案為:(1)等于,大于 (2)AB. (3)F,E,mAOF=mAOE+mBOJ
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵明確驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,注意等效替代在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?南京三模)某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.除待測(cè)電池外,提供的器材有:電壓表,電流表,滑動(dòng)變阻器,開關(guān)和導(dǎo)線若干.
(1)請(qǐng)按圖甲所示的電路,將圖乙中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路.
(2)丙圖是根據(jù)測(cè)量結(jié)果作出的I-U 圖線,則由圖線可知該電池的電動(dòng)勢(shì)為E1=
1.5
1.5
V,內(nèi)阻為r1=
0.2
0.2
Ω.
(3)我們都有過這樣的體驗(yàn):手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后,燈泡發(fā)紅光,這是我們常說的“電池沒電了”.有人為了“節(jié)約”,在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用.已知新電池的電動(dòng)勢(shì)E1=1.5V、內(nèi)阻r1=0.2Ω;舊電池的電動(dòng)勢(shì)E2=1.5V;內(nèi)阻r2=6.8Ω;小燈泡上標(biāo)有“3V 3W”,
且電阻不隨溫度變化.則手電筒工作時(shí)電路中舊電池提供的電功率為
0.45
0.45
W,它本身消耗的電功率
0.612
0.612
W.(已知兩電池串聯(lián)的總電動(dòng)勢(shì)等于兩電池的電動(dòng)勢(shì)之和)
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,你認(rèn)為新舊電池搭配使用的做法是否合理
不合理
不合理
(填“合理”或“不合理”).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?日照一模)(1)某同學(xué)在研究“對(duì)不同物體做相同功情況下,物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時(shí),提出了以下四種猜想:
A.m∞υ
B.m∞
1
υ

C.m∞υ2
D.m∞
1
υ2

為驗(yàn)證猜想的正確性,該同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):將長(zhǎng)木板平放在水平桌面上,木塊固定在長(zhǎng)木板一端,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木塊上,木塊右側(cè)固定一輕彈簧,用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶,計(jì)算出小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ1,測(cè)出小車的質(zhì)量m1;然后在小車上加砝碼,再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車,計(jì)算出小車和砝碼勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ2,測(cè)出小車和砝碼的總質(zhì)量m2:再在小車上加砝碼,重復(fù)以上操作,分別測(cè)出υ3、m3….

①每次實(shí)驗(yàn)中,都將小車壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放,目的是
小車獲得相同的動(dòng)能(彈簧對(duì)小車做功相同)
小車獲得相同的動(dòng)能(彈簧對(duì)小車做功相同)
;若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車和紙帶受到的阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響,應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是
墊高木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端,使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動(dòng)(平衡摩擦力)
墊高木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端,使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動(dòng)(平衡摩擦力)

②某次實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如表:由表格數(shù)據(jù)直觀判斷,明顯不正確的兩個(gè)猜想是A、B、C、D中的
AC
AC
;若對(duì)某個(gè)猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖,畫出了如圖2所示的圖象,則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是
1
v2
1
v2

m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v/(m?s-1 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
(2)冬、春季節(jié)降水量少,廣東沿海附近江河水位較低,漲潮時(shí)海水倒灌,出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象,使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度增高,電阻率變小,水質(zhì)受到影響.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)河水電阻率的實(shí)驗(yàn).在一根均勻長(zhǎng)度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極,如圖3所示,兩電極相距L=0.314m,管內(nèi)充滿待測(cè)的河水.安裝前用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑,測(cè)量結(jié)果如圖4所示.
為測(cè)管內(nèi)河水電阻供選器材有:
電壓表V1:量程15V,內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2:量程3V,內(nèi)阻約10kΩ
電流表A1:量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2:量程150mA,內(nèi)阻約10Ω
滑動(dòng)變阻器甲:最大值為10Ω,額定電流足夠大
滑動(dòng)變阻器乙:最大值為1kΩ,額定電流足夠大
電源E1:電動(dòng)勢(shì)15V,內(nèi)阻6Ω
電源E2:電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻2Ω
開關(guān)、導(dǎo)線若干.
該同學(xué)選用以上部分器材測(cè)出了9組數(shù)據(jù),并在坐標(biāo)系中標(biāo)出,如圖5所示.
①據(jù)圖(2)讀出玻璃管的內(nèi)徑d=
6.70
6.70
mm.
②實(shí)驗(yàn)時(shí),所選用的電壓表為
V1
V1
(填“V1”或“V2”),所選用的電流表為
A2
A2
(填“A1”或“A2”),所選的滑動(dòng)變阻器為
(填“甲”或“乙”),所選的電源為
E1
E1
(填“E1”或“E2”).
③在答題卡的虛線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的原理圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒”.
①請(qǐng)完善以下實(shí)驗(yàn)步驟:
a.用游標(biāo)卡尺測(cè)遮光條的寬度,多次測(cè)量取平均值L;
b.實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通氣源,再調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平位置;
c.將滑塊從圖示位置由靜止釋放,讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t;
d.計(jì)算出滑塊通過光電門的速度v=
 
(用上述測(cè)量出的物理量表示).
②實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、
 

 
(用文字說明和相應(yīng)字母表示).
③本實(shí)驗(yàn)通過比較
 
 
,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測(cè)量的物理量符號(hào)表示),從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.
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(2)某同學(xué)想測(cè)量某導(dǎo)電溶液的電阻率,先在一根均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極(接觸電阻不計(jì)),兩電極相距L=0.700m,其間充滿待測(cè)的導(dǎo)電溶液.用如下器材進(jìn)行測(cè)量:
電壓表(量程l5V,內(nèi)阻約30kΩ);     電流表(量程300μA,內(nèi)約50Ω);
滑動(dòng)變阻器(10Ω,1A);              電池組(電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻r=6Ω);
單刀單擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干.
下表是測(cè)量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)中用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖3所示.
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根據(jù)以上所述請(qǐng)回答下面的問題:
①玻璃管內(nèi)徑d=
 
mm.
②請(qǐng)?jiān)趫D2中補(bǔ)畫出未連接的導(dǎo)線.
③根據(jù)表數(shù)據(jù)在圖4坐標(biāo)中已描點(diǎn),請(qǐng)作出U-I圖象,由圖象求出電阻R=
 
Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).
④計(jì)算該導(dǎo)電溶液的電阻率表達(dá)式是:ρ=
 
 (用R、d、L表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?湖北模擬)某同學(xué)在做《自來水電阻率的測(cè)定》課題時(shí),先在一根均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極,用如圖1所示電路進(jìn)行測(cè)量.兩電極相距L=0.700m,其間充滿待測(cè)的自來水.圖中器材如下:

電壓表(量程15V,內(nèi)阻約30kΩ)、電流表(量程300μA,內(nèi)阻約50Ω)、滑動(dòng)變阻器(100Ω,1A)、電池組(電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻r=6Ω)、單刀單擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干.
表是他測(cè)量通過管中自來水柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖2所示
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
根據(jù)以上材料請(qǐng)回答下面的問題:
(1)玻璃管內(nèi)徑d的測(cè)量值為
3.075
3.075
cm;
(2)根據(jù)表1數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)中作出U-I圖象,根據(jù)圖象求出電阻R=
4.6×104
4.6×104
Ω;
(3)用直接測(cè)量值計(jì)算自來水電阻率的公式是ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
,測(cè)量值為
49
49
Ω?m(保留兩位有效數(shù)字);
(4)請(qǐng)?jiān)谔摼框內(nèi)畫出測(cè)量自來水電阻的電路圖.

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科目:高中物理 來源:2013年山東省日照市高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

(1)某同學(xué)在研究“對(duì)不同物體做相同功情況下,物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時(shí),提出了以下四種猜想:
A.m∞υ
B.
C.m∞υ2
D.
為驗(yàn)證猜想的正確性,該同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):將長(zhǎng)木板平放在水平桌面上,木塊固定在長(zhǎng)木板一端,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木塊上,木塊右側(cè)固定一輕彈簧,用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶,計(jì)算出小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ1,測(cè)出小車的質(zhì)量m1;然后在小車上加砝碼,再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車,計(jì)算出小車和砝碼勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ2,測(cè)出小車和砝碼的總質(zhì)量m2:再在小車上加砝碼,重復(fù)以上操作,分別測(cè)出υ3、m3….

①每次實(shí)驗(yàn)中,都將小車壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放,目的是______;若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車和紙帶受到的阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響,應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是______.
②某次實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如表:由表格數(shù)據(jù)直觀判斷,明顯不正確的兩個(gè)猜想是A、B、C、D中的______;若對(duì)某個(gè)猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖,畫出了如圖2所示的圖象,則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是______.
m/kg0.100.200.300.400.50
v/1.0000.7070.5770.5000..447
(2)冬、春季節(jié)降水量少,廣東沿海附近江河水位較低,漲潮時(shí)海水倒灌,出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象,使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度增高,電阻率變小,水質(zhì)受到影響.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)河水電阻率的實(shí)驗(yàn).在一根均勻長(zhǎng)度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極,如圖3所示,兩電極相距L=0.314m,管內(nèi)充滿待測(cè)的河水.安裝前用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑,測(cè)量結(jié)果如圖4所示.
為測(cè)管內(nèi)河水電阻供選器材有:
電壓表V1:量程15V,內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2:量程3V,內(nèi)阻約10kΩ
電流表A1:量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2:量程150mA,內(nèi)阻約10Ω
滑動(dòng)變阻器甲:最大值為10Ω,額定電流足夠大
滑動(dòng)變阻器乙:最大值為1kΩ,額定電流足夠大
電源E1:電動(dòng)勢(shì)15V,內(nèi)阻6Ω
電源E2:電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻2Ω
開關(guān)、導(dǎo)線若干.
該同學(xué)選用以上部分器材測(cè)出了9組數(shù)據(jù),并在坐標(biāo)系中標(biāo)出,如圖5所示.
①據(jù)圖(2)讀出玻璃管的內(nèi)徑d=______mm.
②實(shí)驗(yàn)時(shí),所選用的電壓表為______(填“V1”或“V2”),所選用的電流表為______(填“A1”或“A2”),所選的滑動(dòng)變阻器為______(填“甲”或“乙”),所選的電源為______(填“E1”或“E2”).
③在答題卡的虛線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的原理圖.

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