2.用如圖甲所示的裝置.來驗證碰撞過程中的動量守恒.圖中PQ是斜槽.QR為水平槽.O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn).A.B兩球的質(zhì)量之比mA:mB=3:1.先使A球從斜槽上固定位置G由靜止釋放.在水平地面的記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡.重復(fù)10次.得到10個落點(diǎn).再把B球放在水平槽上的末端R處.讓A球仍從位置G由靜止釋放.與B球碰撞.碰后A.B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)10次.A.B兩球在記錄紙上留下的落點(diǎn)痕跡如圖乙所示.其中米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(09年深圳教苑中學(xué)月考)(12分)用如圖甲所示的裝置,來驗證碰撞過程中的動量守恒。圖中PQ是斜槽,QR為水平槽。O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB=3:1。先使A球從斜槽上固定位置G由靜止釋放,在水平地面的記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡,重復(fù)10次,得到10個落點(diǎn)。再把B球放在水平槽上的末端R處,讓A球仍從位置G由靜止釋放,與B球碰撞,碰后A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)10次。A、B兩球在記錄紙上留下的落點(diǎn)痕跡如圖乙所示,其中米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。

   

(1)碰撞后A球的水平射程應(yīng)取_____________cm。

(2)本實(shí)驗巧妙地利用小球飛行的水平距離表示小球的水平速度。下面的實(shí)驗條件中,可能不能使小球飛行的水平距離表示為水平速度的是__________________。

A.使A、B兩小球的質(zhì)量之比改變?yōu)?:1

B.升高固定點(diǎn)G的位置

C.使A、B兩小球的直徑之比改變?yōu)?:3

D.升高桌面的高度,即升高R點(diǎn)距地面的高度

(3)利用此次實(shí)驗中測得的數(shù)據(jù)計算碰撞前的總動量與碰撞后的總動量的比值為          。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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一.不定項選擇題

1.BCD  2.B  3.AC  4.BC  5.B  6.A

二.實(shí)驗題

1.

設(shè)A物塊碰撞B物塊前后的速度分別為v1和v2,碰撞過程中動量守恒,

  代入數(shù)據(jù)得:             (4分)

2.①14.45-14.50(4分), ②C(4分),③1.01-1.02 。(4分)

 

三.計算題

1、

解:(1)設(shè)A球與B球碰撞前瞬間的速度為v0,

由動能定理得,                     ①……………………(2分)

解得:                         ② ………………………(2分)

碰撞過程中動量守恒              ③………………(2分)

   機(jī)械能無損失,有           ④……………(2分)

解得      負(fù)號表示方向向左  ………………(1分)

      方向向右  ……………………………(1分)            (2)要使m與M第二次迎面碰撞仍發(fā)生在原位置,則必有A球重新回到O處所用的時間t恰好等于B球的 ………………………………(1分)

    ⑥ …………………………………………………………………(1分)

(n=0 、1 、2 、3 ……)  ⑦ …………………………(2分)

由題意得:                  ⑧ …………………………(1分)

解得:  (n=0 、1 、2 、3 ……) ⑨ ……………(2分)

2.

解:子彈穿過A時,子彈與A動量守恒,

由動量守恒定律: ………………………  ①    3分

而由  得:v1=300m/s

得:   ………………………②

子彈穿過B時, 子彈與B動量守恒,

由動量守恒定律:    ………………………③   3分

又由  …………………④   2分

得:v2=100m/s

由③,④得:   ………………………⑤

子彈穿過B以后,彈簧開始被壓縮,A、B和彈簧所組成的系統(tǒng)動量守恒

由動量守恒定律:   ………………………⑥   3分

由能量關(guān)系:   ……………………⑦  3分

由② ⑤ ⑥ ⑦得:  ………………………⑧    2分

3.

解(1) 第一次碰撞前,A、B之間的壓力等于A的重力,即…………1分

 A對B的摩擦力…………………………………………1分

而B與地面間的壓力等于A、B重力之和,即…………1分

        地面對B的最大靜摩擦力 ……………………………….1分

                  故第一次碰撞前,B不運(yùn)動………………………2分

(2)設(shè)A第一次碰前速度為v,碰后B的速度為v2

     則由動能定理有………………………………………………………………..1分

……………………………………..2分

     碰撞過程中動量守恒…………………………………………………………..1分

有        ………………………………………………..2分

解得………………………………………………….2分

(3)當(dāng)停止運(yùn)動時, 繼續(xù)向右滑行)后停止,設(shè)B停止時,的速度為,則由動能定理……………………………………………………………………1分

……………………………………………………..2分

解得…………………………………………………………………..1分

4.

答案:(1)整個過程中系統(tǒng)克服摩擦力做的總功為

Wf=µmgl(1+2+3+…+n)=…………………………..2分

整個過程中因碰撞而損失的總動能為

……………………………..1分

(2)設(shè)第i次(i≤n-1)碰撞前瞬間,前i個木塊粘合在一起的速度為vi,

動能為  

與第i+1個(i≤n-1)木塊碰撞粘合在一起后瞬間的速度為vi',

由動量守恒定律   ………………………………………….2分

第i次(i≤n-1)碰撞中損失的動能為

…….2分

則第i次(i≤n-1)碰撞中損失的動能與碰撞前動能之比為

               (i≤n-1)………………………………………………………1分

(3)n=4時,共發(fā)生了i=3次碰撞.

第1次碰前瞬間的速度為,碰撞中動量守恒:

第1次碰后瞬間的速度為……………………….3分

第2次碰前瞬間的速度為

碰撞中動量守恒:

第2次碰后瞬間的速度為……………………….3分

第3次碰前瞬間的速度為

碰撞中動量守恒:

第3次碰后瞬間的速度為………………………...3分

最后滑行到桌邊,速度恰好為零,則……………………….1分

整理后得,代入數(shù)據(jù)解得………………………….1分

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

解:(1)在彈簧彈開的過程中系統(tǒng)動量守恒,假設(shè)A運(yùn)動的方向為正方向,則

                 Mv1-mv2=0                      2分

設(shè)從彈開到相遇所需時間為t,則有:

             v1t+v2t=2πR                       2分

聯(lián)立以上兩式得:                    2分

所以A球轉(zhuǎn)過的角度為θ=120°                                 2分

(2)以A、B及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象,在彈簧張開的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則有                                       2分

             Mv1-mv2=0                       2分

解得:                      v1=2m/s,v2=4m/s                 2分

所以,小球B在運(yùn)動過程中受到光滑軌道的側(cè)壓力是其所需向心力,即:

                         2分

7.

解:(1)A與B第一次碰撞前,A對B的摩擦力為

                             2分

地面對B的最大靜摩擦力為

                          2分

        故A與B第一次碰撞前,B不運(yùn)動          2分

(2)設(shè)A第一次碰前速度為v,碰后B的速度為v2,則由動能定理有

                     2分

碰撞過程中動量守恒有

                     2分

解得                   2分

8.

(1)設(shè)A與B碰撞前A的速度為 V1 ,碰撞過程動量守恒,有:

mv1=(M+m)v  (2分)  代入數(shù)據(jù)解得:v1=3m/s ( 2分)

(2)對A,從開始運(yùn)動至碰撞B之前,根據(jù)動能定理,有:(2分) 代入數(shù)據(jù)解得:

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

(1)設(shè)物體從A滑落至B時速率為

             (2分)                      

              (1分)                      

        物體與小球相互作用過程中,系統(tǒng)動量守恒,設(shè)共同速度為

             (2分)                      

             (1分 )                    

   (2)設(shè)二者之間的摩擦力為

        (2分)        

        (2分)       

        得   (1分)                      

  (3)設(shè)物體從EF滑下后與車達(dá)到相對靜止,共同速度為v2相對車滑性的距離為S1,

       車停后物體做勻減速運(yùn)動,相對車滑行距離為S1

              (1分)                      

      (1分)                

      (2分)                      

      聯(lián)立解得          (1分)

 


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