【題目】如圖所示,用“碰撞試驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。
試驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過(guò)僅測(cè)量______ 來(lái)間接地解決這個(gè)問(wèn)題。
A.小球開始釋放高度h
B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程
圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP,然后,把被碰小球靜止于軌道的水平部分,再將入射小球從斜軌上S位置靜止釋放,與小球相撞,并多次重復(fù)。椐據(jù)圖可得兩小球質(zhì)量的大小關(guān)系為_____, (接下來(lái)要完成的必要步驟是__________
A.用天平測(cè)量?jī)蓚(gè)小球的質(zhì)量、
B.測(cè)量小球開始釋放高度h
C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.分別找到、相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測(cè)量平拋射程OM,ON
若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示______________________ (用中測(cè)量的量表示)
【答案】(1)C (2)>; ADE (3)m1OP=m1OM+m2ON;
【解析】
(1)在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,是通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,所以要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng),則軌道的末端必須水平.
(2)由動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式,根據(jù)表達(dá)式以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析實(shí)驗(yàn)中的步驟;
(3)根據(jù)(2)的分析確定需要驗(yàn)證的關(guān)系式.驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量可測(cè)而瞬時(shí)速度較難.因此采用了落地高度不變的情況下,水平射程來(lái)反映平拋的初速度大小,所以僅測(cè)量小球拋出的水平射程來(lái)間接測(cè)出速度.過(guò)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(guò)質(zhì)量與水平射程乘積來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒.根據(jù)機(jī)械能守恒確定驗(yàn)證是否為彈性碰撞的表達(dá)式.
(1)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,即研究?jī)蓚(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,若落地高度不變,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變,因此可以用水平射程大小來(lái)體現(xiàn)速度速度大小,故需要測(cè)量水平射程,故AB錯(cuò)誤,C正確.故選C
(2)碰撞過(guò)程中動(dòng)量、能量均守恒,因此有:m1v0=m1v1+m2v2, 因此有:v1=v0,因此要使入射小球m1碰后不被反彈,應(yīng)該滿足m1>m2.碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,則m1v0=m1v1+m2v2,兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得:m1v0t=m1v1t+m2v2t,則m1OP=m1OM+m2ON,因此A實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)汕虻馁|(zhì)量,然后確這落點(diǎn)的位置,再確定兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移,故選ADE.
(3)由(2)知,實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證:m1OP=m1OM+m2ON;
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y軸左側(cè)區(qū)域存在寬度為a=0.3m的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(大小可調(diào)節(jié)),F(xiàn)有質(zhì)荷比為=4×10-10kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點(diǎn)以一定初速度v0垂直x軸射入電場(chǎng),且以v=4×107m/s,方向與y軸正向成60°的速度經(jīng)過(guò)P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),OP=OA、OA=0.1m,不計(jì)重力。求:
(1)粒子在A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的初速度v0為多少;
(2)要使粒子不從CD邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍;
(3)粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后,剛好可以回到A點(diǎn),則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一個(gè)物塊從斜面底端沖上足夠長(zhǎng)的斜面后,返回到斜面底端。已知小物塊沖上斜面的初動(dòng)能為E,它返回斜面底端的速度大小為v,克服摩擦阻力做功為E。若小物塊沖上斜面的初動(dòng)能變?yōu)?/span>3E,則
A. 返回斜面底端時(shí)動(dòng)能為
B. 返回斜面底端時(shí)速度大小為
C. 從出發(fā)到返回斜面底端,克服摩擦阻力做功為
D. 從出發(fā)到返回斜面底端,機(jī)械能減少
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2017年,人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程,在兩顆中子星合并前約100 s時(shí),它們相距約400 km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈,將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體,由這些數(shù)據(jù)、萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí),可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星( )
A. 質(zhì)量之積
B. 質(zhì)量之和
C. 速率之和
D. 各自的自轉(zhuǎn)角速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(14分)如圖所示,一輕繩繞過(guò)無(wú)摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和質(zhì)量mB=m的小球連接,另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量mA=m的小物塊連接,已知直桿兩端固定,與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi),與水平面的夾角θ=60°,直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度,C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L,重力加速度為g,設(shè)直桿足夠長(zhǎng),小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與其他物體相碰.現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放,試求:
(1)小球下降到最低點(diǎn)時(shí),小物塊的機(jī)械能(取C點(diǎn)所在的水平面為參考平面);
(2)小物塊能下滑的最大距離;
(3)小物塊在下滑距離為L時(shí)的速度大小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度,A由靜止開始沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到達(dá)同一水平面,則下列說(shuō)法不正確的是
A. 到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率
B. 重力對(duì)兩物體做的功相同
C. 整個(gè)過(guò)程中,兩物體機(jī)械能的改變量不同
D. 到達(dá)底端時(shí)兩物體的動(dòng)能相同,速度大小相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,靜止在水平地面上的物體,在豎直向上的拉力F作用下開始向上運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體的動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示,0~h過(guò)程中的圖線為平滑曲線,h~2h過(guò)程中的圖線為平行于橫軸的直線,2h~3h過(guò)程中的圖線為傾斜直線,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是
A. 在0~h過(guò)程中物體的機(jī)械能增加
B. 物體上升到h處時(shí),拉力的功率為零
C. 在h~2h過(guò)程中物體的機(jī)械能不變
D. 在2h~3h過(guò)程中物體受到的拉力始終為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某人用手將10kg的物體由靜止豎直向上提起1m,此時(shí)物體的速度為取,則下列說(shuō)法正確的是
A. 手對(duì)物體做功120J
B. 合外力做功120J
C. 物體的機(jī)械能增加20J
D. 物體重力勢(shì)能增加100J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中,所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω.現(xiàn)通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)測(cè)量該電阻絲的電阻率.
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)出電阻絲的直徑為d.
(2)實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材:
電壓表Vl(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
電流表Al(量程0~100mA,內(nèi)阻約5Ω)
電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(0~5Ω)
滑動(dòng)變阻器R2(0~1kΩ)
電源E(電動(dòng)勢(shì)為4.5V,內(nèi)阻不計(jì))
為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準(zhǔn)確地測(cè)出電阻絲的阻值,電流表應(yīng)選__________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________.
(3)如圖所示,將電阻絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,刻度尺的中間有一個(gè)可沿電阻絲滑動(dòng)的觸頭,觸頭的另一端為接線柱c,當(dāng)用手按下觸頭時(shí),觸頭才與電阻絲接觸,觸頭的位置可在刻度尺上讀出.實(shí)驗(yàn)中改變觸頭與電阻絲接觸的位置,并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表示數(shù)I保持不變,分別測(cè)量出多組接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度L與對(duì)應(yīng)的電壓U.請(qǐng)?jiān)谙聢D中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接,部分已連好的線不能改動(dòng).(要求:能改變電阻絲的測(cè)量長(zhǎng)度和進(jìn)行多次測(cè)量)
(4)利用測(cè)量數(shù)據(jù)畫出U—L圖線,如圖所示,其中(,)是U-L圖線上的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo).根據(jù)U—L圖線,用電阻絲的直徑d、電流I和坐標(biāo)(,)計(jì)算得出電阻絲的電阻率ρ=__________.
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