14.“驗證動量守恒定律”的實驗裝置如圖所示.讓質(zhì)量為m1的小球從斜面上某處自由滾下與靜止的質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對心碰撞,則:
(1)兩小球質(zhì)量的關系應滿足B
A.m1=m2
B.m1>m2
C.m1<m2
(2)實驗必須滿足的條件是ACD
A.軌道末端的切線必須是水平的
B.斜槽軌道必須光滑
C.入射球m1每次必須從同一高度滾下
D.入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度
(3)某次實驗得出小球的落點情況如圖所示,測得落點P、M、N到O點的距離分別為OP、OM、ON,假如碰撞過程動量守恒,則碰撞小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比m1:m2=$\frac{ON}{OP-OM}$.(用OP、OM、ON表示)

分析 ①在做“驗證動量守恒定律”的實驗中,是通過平拋運動的基本規(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動,則軌道的末端必須水平;
②根據(jù)實驗注意事項分析答題;
③根據(jù)動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式,然后答題;
④根據(jù)動量守恒列方程即可正確求出質(zhì)量之比.

解答 解:(1)為防止兩球碰撞后入射球反彈,入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量,即 m1大于m2. 故B正確,AC錯誤;
(2)①A、要保證每次小球都做平拋運動,則軌道的末端必須水平,故A正確;
B、“驗證動量守恒定律”的實驗中,是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開軌道后做平拋運動,對斜槽是否光滑沒有要求,故B錯誤;
C、要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,故C正確.
D、為保證兩球發(fā)生對心正碰,碰撞后小球做平拋運動,碰撞的瞬間m1 和m2 球心連線與軌道末端的切線平行,并且球心應等高,故D正確;
故選:ACD.
(3)兩球離開軌道后做平拋運動,它們拋出點的高度相等,在空中的運動時間t相等,
如果碰撞過程動量守恒,則有:m1v1=m1v1′+m2v2′,
兩邊同時乘以t得:m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,
則有:m1OP=m1OM+m2ON,
解得:m1:m2=)$\frac{ON}{OP-OM}$;
故答案為:(1)B;(2)ACD;(3)$\frac{ON}{OP-OM}$.

點評 本題主要考查了“驗證動量守恒定律”的實驗的原理及要求以及數(shù)據(jù)處理等基礎知識,要注意明確實驗中基本方法和注意事項,并掌握本實驗中利用平拋運動研究對動量守恒的基本方法.

練習冊系列答案
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4.為了使驗證動量守恒定律的實驗成功,下列注意事項正確的是 (  )
A.兩球相碰時,它們的球心必須在同一個高度作對心碰撞
B.小球釋放點越高,兩球相碰時,相互作用的內(nèi)力越大.碰撞前后動量之差越小,誤差越小
C.入射小球始終從同一高度釋放,然后選取其中水平射程最遠點,作為小球落地點的位置
D.重復多次實驗,用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓將對應同一位置的多個落點圈在里面,取圓心作為落點的平均值
E.改變?nèi)肷淝虻尼尫鸥叨,并多次釋放,測出各次的水平位移,求出其平均值后再代入守恒式進行驗證

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5.如圖所示,木板A、B緊靠在一起,放在光滑水平面上,mA=5kg,mB=4kg,A、B上表面粗糙.另有一個質(zhì)量為1kg的物塊C以初速度v0從A的左端向右滑動,最后C物塊在木板B上與木板B一起以1.5m/s的速度運動,木板A最終的速度大小為vA=0.5m/s.已知C與A、B間動摩擦因數(shù)均為μ=0.2,求:
(1)物塊C的初速度v0的大小;
(2)物塊C在木板B上滑行的距離.

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2.如圖所示為某區(qū)域分布的電場線中的一根直線電場線,一帶負電的粒子從該直線上的O點以某一初速度開始在電場力作用下經(jīng)M、N、P運動到Q點,OM=MN=NP=PQ.取O點為坐標原點,沿直線向右為x軸正方向,粒子的重力忽略不計,在O到Q的運動過程中,粒子的電勢能Ep隨位移x的變化圖線如圖所示.下列說法正確的是(  )
A.從O到Q電勢逐漸升高
B.從O到Q電場強度先減小后增大
C.電勢差UOM=UMN
D.粒子有可能是沿著等量異號點電荷的連線運動

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9.壓強的單位用基本單位可表示為( 。
A.PaB.cmHgC.$\frac{kg•m}{{s}^{2}}$D.$\frac{kg}{m•{s}^{2}}$

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19.關于地球同步衛(wèi)星,下列說法中正確的是( 。
A.可以定點在北京市的正上方
B.角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同
C.繞地球運行的速度大于第一宇宙速度
D.不同質(zhì)量的同步衛(wèi)星離地面的高度相同

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6.如圖所示為一矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動,線圈中的感應電動勢e隨時間變化圖象,下列說法正確的是(  )
A.t1時刻通過線圈的磁通量為零
B.t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最小
C.t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大
D.每當e改變方向時,通過線圈的磁通量的絕對值都為最大

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2.模擬“云和雨”的實驗裝置如圖所示,有關此模擬實驗的描述中不正確的是( 。
A.酒精燈加熱濕沙的過程中的能量轉(zhuǎn)化是酒精的化學能轉(zhuǎn)化為沙子和水的內(nèi)能
B.燒杯里的“白霧”是水汽化變成的水蒸氣
C.盤子里的冰塊熔化吸熱,進而使水蒸氣遇冷液化成小水珠形成雨
D.實驗過程中涉及到的物態(tài)變化有汽化、液化和熔化

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3.為了保證衛(wèi)星通訊的可靠性,廣播通訊運營商通常會為主用星配備用星,以便快速接替失效的主用星.備用星定點位置可以采用同軌備份(備用星與主用星在同一軌道)和異軌備份(備用星與主用星不在同一軌道)兩種形式,同軌備份具有替換快,影響小等優(yōu)點,關于同軌備份,以下說法正確的是(  )
A.備用星與主用星必須具有相同的質(zhì)量
B.備用星要想追上前面的主用星只需加速趕上即可
C.備用星要想追上前面的主用星需先降低軌道,再抬高軌道
D.以上說法均不正確

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