由動量守恒定律.有 3分 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在驗證動量守恒定律實驗中,同學(xué)們不僅完成了課本原來的實驗,還用相同的器材進行多方面的探索及嘗試.下面是甲、乙兩組同學(xué)的實驗,請回答相關(guān)的問題:
(Ⅰ)甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置,由斜槽和水平槽構(gòu)成.將復(fù)寫紙與白紙鋪在水平放的木板上,重垂線所指的位置為O.實驗時先使a球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作多次,得到多個落點痕跡平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓a球仍從固定位置由靜止開始滾下,與b球發(fā)生對心正碰,碰后a球不被反彈.碰撞后a、b球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡.重復(fù)這種操作多次得到多個落點痕跡平均位置M、N.
(1)若a球質(zhì)量為m1,半徑為r1;b球質(zhì)量為m2,半徑為r2.則
C
C

A.m1>m2 r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2 r1=r2     D.m1<m2 r1=r2
(2)以下提供的器材中,本實驗必需的有
AC
AC

A.刻度尺   B.打點計時器    C.天平   D.秒表
(3)設(shè)a球的質(zhì)量為m1,b球的質(zhì)量為m2,則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為(用m1、m2、OM、OP、ON表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(Ⅱ)乙組同學(xué)誤將重錘丟失,為了繼續(xù)完成實驗則將板斜放,上端剛好在槽口拋出點,標(biāo)記為O.板足夠長小球都能落在板上,如圖2,采用甲組同學(xué)相同的操作步驟完成實驗.
(4)對該組同學(xué)實驗的判斷正確的是
BD
BD

A.乙組同學(xué)無法完成驗證動量守恒定律
B.秒表也不是乙組同學(xué)的必需器材
C.乙組同學(xué)必須測量斜面傾角θ
D.圖2中N為b球碰后落點
(5)設(shè)a球的質(zhì)量為m1,b球的質(zhì)量為m2,則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON

(6)如果a,b球的碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
. (要求第(5)(6)結(jié)論用m1、m2、OM、OP、ON表示)  

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在做“驗證動量守恒定律”實驗中,裝置如圖1

(1)需要的測量儀器或工具有
BCDF
BCDF

A.秒表      B.天平          C.刻度尺
D.重錘線    E.打點計時器    F.圓規(guī)
(2)必須要求的條件是
ABD
ABD

A.兩小球碰撞時,球心必須在同一高度上
B.斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等,且大小相同
D.入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
(3)某次實驗中得出的落點情況如下圖2所示,假設(shè)碰撞過程中動量守恒,則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為
19:5
19:5

(4)在做“驗證動量守恒定律”實驗中,對產(chǎn)生誤差的主要原因表述正確的是
AD
AD

A.碰撞前入射小球的速度方向,碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上
B.傾斜部分軌道對入射小球的摩擦力作用
C.沒有測量高度,算出具體的平拋時間
D.測量長度的誤差.

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在《驗證動量守恒定律》的實驗中,某人先將球a從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次,再把等大的球b放在斜槽軌道水平段右端點處靜止,讓球a仍從原固定點靜止?jié)L下,與b碰撞,碰后兩球分別落在記錄紙上不同位置,重復(fù)10次,如圖所示.
(1)本實驗須測量物理量有
AF
AF
(填字母序號);
A.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
B.小球a、b的半徑
C.斜槽軌道水平段距地面的高度H
D.球a的固定釋放點到斜本槽軌道水平段的高度h
E.小球a、b離開軌道后做平拋運動的飛行時間
F.記錄紙上O點到兩球的平均落點位置M、P、N的距離
.
OM
、
.
OP
.
ON

(2)兩球(ma>mb)相碰后,a、b的平均落點位置依次是圖中的
M
M
點和
N
N
點;
(3)在誤差允許范圍內(nèi),判斷兩球相碰過程中動量是否守恒的依據(jù)是
ma
.
OP
=ma
.
OM
+mb
.
ON
ma
.
OP
=ma
.
OM
+mb
.
ON

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為了驗證動量守恒定律(探究碰撞中的不變量),某同學(xué)選取了兩個材質(zhì)相同,體積不等的立方體滑塊A和B,按下述步驟進行實驗:
步驟1:在A、B的相撞面分別裝上尼龍拉扣,以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體;
步驟2:安裝好實驗裝置如圖甲,鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽,右端是長直水平槽,傾斜槽和水平槽由一小段弧連接,軌道槽被固定在水平桌面上,在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當(dāng)遠處裝一臺數(shù)碼頻閃照相機;
步驟3:讓滑塊B靜置于水平槽的某處,滑塊A從斜槽某處由靜止釋放,同時開始頻閃拍攝,直到A、B停止運動,得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片;
步驟4:多次重復(fù)步驟3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出來,將刻度尺緊靠照片放置,如圖乙所示.
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(1)由圖分析可知,滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置
 

①在P5、P6之間
②在P6
③在P6、P7之間
(2)為了探究碰撞中動量是否守恒,需要直接測量或讀取的物理量是
 

①A、B兩個滑塊的質(zhì)量m1和m2
②滑塊A釋放時距桌面的高度
③頻閃照相的周期
④照片尺寸和實際尺寸的比例
⑤照片上測得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上測得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)
寫出驗證動量守恒的表達式
 

(3)請你寫出一條有利于提高實驗準(zhǔn)確度或改進實驗原理的建議:
 

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(1)“驗證動量守恒定律”的實驗中,入射小球m1=15g,原來靜止的被碰小球m2=10g,由實驗測得它們在碰撞前后的x-t圖象如圖1,可知入射小球碰撞前的m1v1
 
,入射小球碰撞后的m1v1′是
 
,被碰小球碰撞后的m2v2'是
 
.由此得出結(jié)論
 

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(2)某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗證動量守恒定律的實驗.氣墊導(dǎo)軌裝置如圖2所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差.
(3)下面是實驗的主要步驟:
①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;
③把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點計時器這彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點計時器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動時,紙帶始終在水平方向;
④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;
⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;
⑥先
 
,然后
 
,讓滑塊帶動紙帶一起運動;
⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出理想的紙帶如下圖所示;精英家教網(wǎng)
⑧測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g.試完善實驗步驟⑥的內(nèi)容.
(4)已知打點計時器每隔0.02s打一個點,計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為
 
kg?m/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為
 
kg?m/s,設(shè)碰撞后粘在一起運動(保留三位有效數(shù)字).
(5)試說明(4)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是
 

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