某同學(xué)利用如圖實(shí)-11-9所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律.圖中兩擺擺長相同,懸掛于同一高度,A、B兩擺球均很小,質(zhì)量之比為1∶2.當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),其側(cè)面剛好接觸.向右上方拉動B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角,然后將其由靜止釋放.結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動,且最大擺角成30°.若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為±4%,此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動量守恒定律?
見解析
設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB,擺長為l,B球的初始高度為h1,碰撞前B
球的速度為 vB.在不考慮擺線質(zhì)量的情況下,根據(jù)題意及機(jī)械能守恒定律得
h1=l(1-cos45°)                                                          ①
mBvB2=mBgh1                                                                                       
設(shè)碰撞前、后兩擺球的總動量的大小分別為p1、p2.
有p1=mBvB                                                                                         
聯(lián)立①②③式得p1=mB                                   ④
同理可得 p2=(mA+mB)                                    ⑤
聯(lián)立④⑤式得                                    ⑥
代入已知條件得2≈1.03
由此可以推出≈1.4% <4%
所以,此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動量守恒定律.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的操作中有以下實(shí)驗(yàn)步驟,其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有______________________.(遺漏步驟可編上序號G、H、…)
A.拉住紙帶,將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先放開紙帶,再接通電源
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,并接好電源
C.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過滑輪,下面吊著適當(dāng)重的鉤碼
D.取下紙帶
E.將平板無滑輪的一端抬高,輕推小車,使小車能在平板上做勻速運(yùn)動
F.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔
將以上步驟完善后按合理順序填寫在橫線上
________________________________________________________________________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)某同學(xué)在做“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)
(1)該同學(xué)用新式游標(biāo)卡尺測量小球的直徑,新式游標(biāo)卡尺的刻度線看起來很“稀疏”,使讀數(shù)顯得清晰明了,便于使用者正確讀取數(shù)據(jù)。某次測量的示數(shù)如所示,讀出小球直徑d的值為           cm。

(2)該同學(xué)測定了40次全振動的時(shí)間如圖所示,單擺的周期為         s 。

(3)如果測得的g值偏小,可能的原因是(   )
A.測擺線時(shí)擺線拉得過緊
B.?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
C.開始計(jì)時(shí)時(shí),停表過遲按下
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將39次全振動數(shù)為40次

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,用AB兩彈簧秤拉橡皮條結(jié)點(diǎn)O,使其位于E處,此時(shí)+=90°,然后保持A的讀數(shù)不變,當(dāng)角由圖中所示的值逐漸減小時(shí),要使結(jié)點(diǎn)仍在E處,可采取的辦法是    。
A.增大B的讀數(shù),減小
B.減小B的讀數(shù),減小
C.減小B的讀數(shù),增大
D.增大B的讀數(shù),增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在利用自由落體運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:重物、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、秒表、導(dǎo)線,其中不必要的器材是__________。如果某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖所示,并已知相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.04s,所用重物的質(zhì)量為0.20kg。則打C點(diǎn)時(shí)重物的動能為__________J,從O點(diǎn)到C點(diǎn)減少的重力勢能為__________J。(取重力加速度g=9.80m/s2,計(jì)算結(jié)果請保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)某學(xué)生為了測量人騎自行車行駛過程中的阻力系數(shù)k(人騎車時(shí)所受地面的阻力f與自行車對地面的壓力的比值叫做阻力系數(shù);本測量只計(jì)地面阻力,忽略其它阻力),他依次進(jìn)行了以下操作:
A.找一段平直路面,并在路面上畫一道起點(diǎn)線;
B.用較快的初速度沿直線騎車駛過起點(diǎn)線,當(dāng)自行車把手(也叫“車龍頭”)過起點(diǎn)線瞬間同時(shí)從把手上放下一團(tuán)橡皮泥,橡皮泥落地即粘穩(wěn)在地面上;
C.自行車的把手剛駛過起點(diǎn)線瞬間就停止蹬車,讓車靠慣性沿直線行駛,記下自行車停下時(shí)車把手在地面上投影的位置;
D.用卷尺量出起點(diǎn)線到橡皮泥落地點(diǎn)的距離s、起點(diǎn)線到自行車停下時(shí)車把手在地面上投影的距離L及車把手離地的高度h。
根據(jù)上述操作,回答下列問題:
(1)自行車駛過起點(diǎn)線時(shí)的速度大小為__________(要求用測量得到的物理量來表示)。
(2)自行車在行駛中的阻力系數(shù)k=__________(要求用測量得到的物理量來表示)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在做“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時(shí),通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動軌跡,并求出平拋運(yùn)動初速度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是(    )
A.保持小球飛出時(shí),速度既不太大,也不太小
B.保證小球飛出時(shí),初速度水平
C.保證小球在空中運(yùn)動的時(shí)間每次都相等
D.保證小球運(yùn)動軌跡是一條拋物線
(2)實(shí)驗(yàn)操作中下列說法正確的是        (    )
A.小球釋放的初始位置越高越好
B.每次小球要從同一高度由靜止釋放
C.實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直
D.小球的平拋運(yùn)動要靠近但不接觸木板
(3)某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動軌跡時(shí),得到的部分軌跡曲線如圖乙所示。在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn),測量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離h1=10.20cm,h2=20.20cm,A、B、C三點(diǎn)間水平距離x1=x2=12.40cm,g取10m/s2,則小球平拋運(yùn)動的初速度大小為____m/s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究單擺的周期與擺長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,為防止擺球在擺動過程中形成“圓錐擺”,實(shí)驗(yàn)中采用了如圖實(shí)-9-6甲所示的雙線擺.測出擺線長度為L,線與水平橫桿夾角為θ,擺球半徑為r.若測出擺動的周期為T,則此地重力加速度為_______;某同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑時(shí),主尺和游標(biāo)如圖乙所示,則擺球的半徑r為_______mm.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的某次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如圖所示(相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,g取9.8m/s2,有數(shù)值計(jì)算的結(jié)果保留2位有效數(shù)字),那么:

(1)紙帶的________(填“左”或“右”)端與重物相連;
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度vB=________;
(3)從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=_____,此過程中物體動能的增加量△Ek=______;
(4)通過計(jì)算,數(shù)值上△EP________△Ek(填“<”、“ >”或 “=”),這是因?yàn)開___________。

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同步練習(xí)冊答案