【題目】如圖所示,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器“可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系:先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重垂線所指的位置O.

接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長度.
①上述實(shí)驗(yàn)除需測量線段OM、OP、ON的長度外,還需要測量的物理量有
A.A、B兩點(diǎn)間的高度差h1B.B點(diǎn)離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2D.小球1和小球2的半徑r
②當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式(用所測物理量的字母表示)時(shí),即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律.
③完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對上述裝置進(jìn)行了改造,如圖2所示.在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無縫連接.使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′.用刻度尺測量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3 . 則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為(用所測物理量的字母表示).

【答案】C;m1?OP=m1?OM+m2?ON;m1 =m1 +m2
【解析】解:①根據(jù)動(dòng)量守恒得,m1OP=m1OM+m2ON,所以除了測量線段OM、OP、ON的長度外,還需要測量的物理量是小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2

所以答案是:C.
②因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,則水平位移可以代表速度,OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動(dòng)的位移,該位移可以代表A球碰撞前的速度,OM是A球碰撞后平拋運(yùn)動(dòng)的位移,該位移可以代表碰撞后A球的速度,ON是碰撞后B球的水平位移,該位移可以代表碰撞后B球的速度,當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式m1OP=m1OM+m2ON,
③碰撞前,m1落在圖中的P′點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1.小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)在圖中M′點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1′,m2的落點(diǎn)是圖中的N′點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v2. 設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α,

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:Lp′sinα= gt2,Lp′cosα=v1t

解得v1=

同理v1′= ,v2= ,可見速度正比于

所以只要驗(yàn)證m1 =m1 +m2 即可.

所以答案是:①C;②m1OP=m1OM+m2ON、踡1 =m1 +m2

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】民航客機(jī)的機(jī)艙一般都設(shè)有緊急出口,發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后,打開緊急出口的艙門,會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊構(gòu)成的斜面,機(jī)艙中的人可沿該斜面滑行到地面上,示意圖如圖所示.某機(jī)艙離氣囊底端的豎直高度AB=3.0m,氣囊構(gòu)成的斜面長AC=5.0m,CD段為與斜面平滑連接的水平地面.若人從氣囊上由靜止開始滑下,人與氣囊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,人與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4.不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2.求:


(1)人在氣囊上滑下時(shí)的加速度大;
(2)人滑到氣囊底端時(shí)的速度大;
(3)站在距氣囊底端正前方2.0m處的救護(hù)人員能否被從氣囊上滑下的人撞到.

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【題目】如圖所示,用水平力F推靜止在斜面上的物塊,當(dāng)力F由零開始逐漸增大而物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài),則物塊(  )

A. 所受合力逐漸增大

B. 所受斜面摩擦力逐漸增大

C. 所受斜面彈力逐漸增大

D. 所受斜面作用力逐漸變大

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【題目】如圖所示,某小孩在廣場游玩時(shí),將一氣球用輕質(zhì)細(xì)繩與地面上木塊相連。氣球在水平風(fēng)力作用下處于斜拉狀態(tài),此時(shí)細(xì)繩與豎直線成θ角。假若氣球和木塊的質(zhì)量分別為m、M。當(dāng)水平風(fēng)力緩慢增大時(shí),則下列說法中正確的是

A. 細(xì)繩拉力變大

B. 水平面對木塊的彈力不變

C. 水平面對木塊的摩擦力變大

D. 木塊有可能脫離水平面

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,為探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車,B為砝碼及砝碼盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連,計(jì)時(shí)器接50Hz交流電。小車A的質(zhì)量為m1,砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量為m2。

(1)下列說法正確的是_______

A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源

C.本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D.在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)作圖像

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的a- F圖像,可能是圖中的圖線___________ (選填”、“ ”、“ ”)

(3)如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小________ m/s2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1930年發(fā)現(xiàn),科學(xué)家在真空條件下用α粒子轟擊 時(shí),產(chǎn)生了一種看不見的、貫穿力很強(qiáng)的不帶電粒子,為了弄清楚這是一種什么粒子,人們用它分別去轟擊氫原子和氮原子,結(jié)果打出一些氫核和氮核,并以此推算出了該粒子的質(zhì)量,從而確定改粒子為中子.設(shè)氫核的質(zhì)量為mH , 氮核的質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍,碰撞后氫核的速度為vH , 氮核的速度為vN , 假設(shè)中子與它們的碰撞為彈性彈性碰撞,碰撞的粒子分別為中子和氫核及中子和氮核.
(1)試寫出α粒子轟擊 的核反應(yīng)方程;
(2)試根據(jù)中子與氫原子和氮原子的碰撞結(jié)果,利用題中的可測量量,推算出中子的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某貨場需將質(zhì)量為m的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))從高處運(yùn)送至地面,現(xiàn)利用固定于地面的傾斜軌道傳送貨物,使貨物由軌道頂端無初速滑下,軌道與水平面成θ=37°角.地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同木板AB,長度均為l=2m,厚度不計(jì),質(zhì)量均為m,木板上表面與軌道末端平滑連接.貨物與傾斜軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0=0.125,貨物與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2.回答下列問題:(最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

1)若貨物從離地面高h0=1.5m處由靜止滑下,求貨物到達(dá)軌道末端時(shí)的速度v0;

2)若貨物滑上木板A時(shí),木板不動(dòng),而滑上木板B時(shí),木板B開始滑動(dòng),求μ1應(yīng)滿足的條件;

3)若μ1=0.5,為使貨物恰能到達(dá)B的最右端,貨物由靜止下滑的高度h應(yīng)為多少?

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【題目】如圖所示,一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩兩端分別連接在固定框架上的A、B兩點(diǎn),細(xì)繩繞過光滑的輕小滑輪,重物懸掛于滑輪下,處于靜止?fàn)顟B(tài),若緩慢移動(dòng)細(xì)繩的端點(diǎn),則繩中拉力大小的變化情況是(

A. 只將繩的左端移向A′點(diǎn),拉力變小

B. 只將繩的左端移向A′點(diǎn),拉力不變

C. 只將繩的右端移向B′點(diǎn),拉力變大

D. 只將繩的右端移向B′點(diǎn),拉力不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核,同時(shí)輻射一個(gè)γ光子.已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3 , 普朗克常量為h,真空中的光速為c.下列說法正確的是( )
A.核反應(yīng)方程是 H+ n→ H+γ
B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△m=m1+m2﹣m3
C.輻射出的γ光子的能量E=(m3﹣m1﹣m2)c
D.γ光子的波長λ=

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