1．利用所學(xué)物理知識(shí)解答問(wèn)題：
（1）“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置原來(lái)的教科書(shū)采用圖甲所示的方法，經(jīng)過(guò)編者修改后，現(xiàn)行的教科書(shū)采用圖乙所示的方法．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別在于：①懸掛重垂線的位置不同；②圖甲中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱（通過(guò)調(diào)整，可使兩球的球心在同一水平線上；上面的小球被碰離開(kāi)后，支柱立即倒下），圖乙中沒(méi)有支柱，圖甲中的入射小球和被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)分別在通過(guò)O、O′點(diǎn)的豎直線上，重垂線只確定了O點(diǎn)的位置，比較這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法正確的是AD
A．采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，需要測(cè)出兩小球的直徑
B．采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，需要測(cè)出兩小球的直徑
C．為了減小誤差，采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑
D．為了減小誤差，采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑
（2）在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：如果采用（1）題圖乙所示裝置做實(shí)驗(yàn)，某次實(shí)驗(yàn)得出小球的落點(diǎn)情況如圖丙所示，
①為完成此實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中必需的是AC．（填下列對(duì)應(yīng)的字母）
A．直尺    B．游標(biāo)卡尺    C．天平   D．彈簧秤    E．秒表
?②設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則關(guān)系式（用m1、m2及圖中字母表示）m1OP=m1OM+m2ON成立，即表示碰撞中動(dòng)量守恒．
?③圖中數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一，假設(shè)碰撞動(dòng)量守恒，則碰撞小球質(zhì)量m1和被碰撞小球質(zhì)量m2之比m1：m2=4：1．

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)即可解答；
（2）根據(jù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測(cè)量的物理量，小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平位移與出速度成正比，可以用水平位移代替小球的初速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式，并根據(jù)圖丙中數(shù)據(jù)確定水平射程，從而根據(jù)表達(dá)式分析質(zhì)量之比．

解答 解：（1）A、采用圖（甲）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，兩球水平拋出的起點(diǎn)不同，故為測(cè)出入射球碰撞后的水平位移，需要測(cè)出兩小球的直徑，故A正確；
B、采用圖（乙）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，由于兩小球拋出點(diǎn)相同，故不需要測(cè)出兩小球的直徑，故B錯(cuò)誤；
C、不論采用哪個(gè)圖做實(shí)驗(yàn)，斜槽軌道末端的切線都要求水平，采用圖（甲）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，斜槽末端水平部分不一定要光滑．故C錯(cuò)誤；
D、采用圖（乙）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，碰撞后A要在水平面上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后再做平拋運(yùn)動(dòng)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑，故D正確；
故選：AD．
（2）①②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得：mav0=mbv1+mbv2，
又因下落時(shí)間相同，即可求得：m1OP=m1OM+m2ON，
則若碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則其表達(dá)式為m1OP=m1OM+m2ON
故只需驗(yàn)證m1OP=m1OM+m2ON成立即可保證動(dòng)量守恒，故實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有質(zhì)量和水平射程；因此應(yīng)用到直尺和天平，故選AC；
③由圖丙所示可知，OP=25.5cm，OM=15.5cm，ON=40.0cm．
如果兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則：m1OP=m1OM+m2ON，
代入數(shù)據(jù)求得：m1：m2=4：1
故答案為：（1）AD； （2）①AC；②?m1OP=m1OM+m2ON?③4：1

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)的原理及要求以及數(shù)據(jù)處理等基礎(chǔ)知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求出實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式即可正確解題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．如圖所示，一根弧長(zhǎng)為L(zhǎng)的半圓形硬導(dǎo)體棒AB在水平拉力F作用下，以速度v0在豎直平面內(nèi)的U形框架上勻速滑動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路中除電阻R外，其余均電阻不計(jì)，U形框左端與平行板電容器相連，質(zhì)量為m的帶電油滴靜止于電容器兩極板中央，平行板間距離為d，半圓形硬導(dǎo)體棒AB始終與U形框接觸良好．則以下判斷正確的是（　�。�
A．油滴所帶電荷量為$\frac{mgd}{BL{v}_{0}}$
B．電流自上而下流過(guò)電阻R
C．A、B間的電勢(shì)差UAB=BLv0
D．其他條件不變，使電容器兩極板距離減小，電容器所帶電荷量將增加，油滴將向上運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖1所示的裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平．每次讓小球從斜槽上同一位置由靜止釋放，是為了保證小球拋出時(shí)初速度相同．
（2）如圖2所示是在一次實(shí)驗(yàn)中用的方格紙，方格邊長(zhǎng)L=5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖所示，已知小球質(zhì)量m=2kg，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為1.5m/s，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)重力的功率為40W．（g取10m/s2 ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．卡文迪許（Henry Cavendish）英國(guó)物理學(xué)家和化學(xué)家．1731年10月10日生于法國(guó)尼斯．1749年考入劍橋大學(xué)，1753年尚未畢業(yè)就去巴黎留學(xué)．后回倫敦定居，在他父親的實(shí)驗(yàn)室中做了許多電學(xué)和化學(xué)方面的研究工作．1760年被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員．1803年當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院外國(guó)院土．卡文迪許畢生致力于科學(xué)研究，從事實(shí)驗(yàn)研究達(dá)50年之久，性格孤僻，很少與外界來(lái)往．卡文迪許的主要貢獻(xiàn)有：1781年首先制得氫氣，并研究了其性質(zhì)，用實(shí)驗(yàn)證明它燃燒后生成水．但他曾把發(fā)現(xiàn)的氫氣誤認(rèn)為燃素，不能不說(shuō)是一大憾事．他在化學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、萬(wàn)有引力等方面進(jìn)行了許多成功的實(shí)驗(yàn)研究，但很少發(fā)表，過(guò)了一個(gè)世紀(jì)后，麥克斯韋整理了他的實(shí)驗(yàn)論文，并于1879年出版了名為《尊敬的亨利•卡文迪許的電學(xué)研究》一書(shū)，此后人們才知道卡文迪許做了許多電學(xué)實(shí)驗(yàn)．麥克斯韋說(shuō)：“這些論文證明卡文迪許幾乎預(yù)料到電學(xué)上所有的偉大事實(shí)，這些偉大的事實(shí)后來(lái)通過(guò)庫(kù)侖和法國(guó)哲學(xué)家們的著作而聞名于科學(xué)界．”在1766年發(fā)表了《論人工空氣》的論文并獲皇家學(xué)會(huì)科普利獎(jiǎng)?wù)拢瞥黾冄�，并確定了空氣中氧、氮的含量，證明水不是元素而是化合物．他被稱為“化學(xué)中的牛頓”．
卡文迪許的重大貢獻(xiàn)之一是1798年完成了測(cè)量萬(wàn)有引力的扭秤實(shí)驗(yàn)，后世稱為卡文迪許實(shí)驗(yàn)．他改進(jìn)了英國(guó)機(jī)械師米歇爾（John Michell，1724～1793）設(shè)計(jì)的扭秤，在其懸線系統(tǒng)上附加小平面鏡，利用望遠(yuǎn)鏡在室外遠(yuǎn)距離操縱和測(cè)量，防止了空氣的擾動(dòng)（當(dāng)時(shí)還沒(méi)有真空設(shè)備）．他用一根39英寸的鍍銀銅絲吊一6英尺木桿，桿的兩端各固定一個(gè)直徑2英寸的小鉛球，另用兩顆直徑12英寸的固定著的大鉛球吸引它們，測(cè)出鉛球間引力引起的擺動(dòng)周期，由此計(jì)算出兩個(gè)鉛球的引力，由計(jì)算得到的引力再推算出地球的質(zhì)量和密度．他算出的地球密度為水密度的5.481倍（地球密度的現(xiàn)代數(shù)值為5.517g/cm3），由此可推算出萬(wàn)有引力常量G的數(shù)值為 6.754×10-11 N•m2/kg2（現(xiàn)代值前四位數(shù)為6.672）．這一實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)與操作十分精巧，英國(guó)物理學(xué)家J．H．坡印廷曾對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)下過(guò)這樣的評(píng)語(yǔ)：“開(kāi)創(chuàng)了弱力測(cè)量的新時(shí)代”．
卡文迪許一生在自己的實(shí)驗(yàn)室中工作，被稱為“最富有的學(xué)者，最有學(xué)問(wèn)的富翁”．卡文迪許于1810年2月24日去世．
閱讀上文，根據(jù)文章內(nèi)容回答問(wèn)題：
（1）卡文迪許的重大貢獻(xiàn)之一是完成了測(cè)量萬(wàn)有引力的扭秤實(shí)驗(yàn)
（2）麥克斯韋整理了他的實(shí)驗(yàn)論文，并于出版了名為《尊敬的亨利•卡文迪許的電學(xué)研究》一書(shū)
（3）卡文迪許實(shí)驗(yàn)，構(gòu)思、設(shè)計(jì)與操作十分精巧，英國(guó)物理學(xué)家J．H．坡印廷曾對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)下過(guò)這樣的評(píng)語(yǔ)：“開(kāi)創(chuàng)了弱力測(cè)量的新時(shí)代”
（4）卡文迪許制出純氧，并確定了空氣中氧、氮的含量，證明水不是元素而是化合物．他被稱為“化學(xué)中的牛頓”．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)．O點(diǎn)正下方固定一個(gè)水平放置的鋁線圈．讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．磁鐵左右擺動(dòng)一次，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變3次
B．磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場(chǎng)的斥力作用
C．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動(dòng)力
D．線圈對(duì)桌面的壓力始終不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置示意圖，輪A和輪B共軸固定在一起組成一個(gè)塔輪，各輪半徑之比為RA：RB：RC：RD=2：1：1：2，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，輪C邊緣上一點(diǎn)和輪D邊緣上一點(diǎn)線速度之比和向心加速度之比（　�。�
A．vC：vD=1：2B．aC：aD=4：1C．vC：vD=2：1D．aC：aD=8：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．如圖所示，一個(gè)傾角為α的直角斜面體靜置于光滑水平面上，斜面體質(zhì)量為M，頂端高度為h．今有一質(zhì)量為m的小物體，沿光滑斜面下滑，當(dāng)小物體從斜面頂端自由下滑到底端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小物體在水平方向上的位移是斜面體位移的$\frac{M}{m}$倍
B．小物體與斜面體的位移之和為$\frac{h}{tanα}$
C．小物體沿水平方向位移為$\frac{mh}{（M+m）tanα}$
D．小物體沿水平方向位移為$\frac{Mh}{（M+m）tanα}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

11．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R=0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g=10m/s2，則（　�。�
時(shí)間t（s）00.10.20.30.40.50.60.7
下滑距離s（m）00.10.30.71.42.12.83.5
A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為0.1T
B．在t=0.7s時(shí)，金屬棒ab兩端的電壓值為0.7V
C．在前0.7s的時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.06J
D．在前0.4s的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)金屬棒ab的電荷量為0.2C

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．關(guān)于人造地球衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．運(yùn)行的軌道半徑越大，線速度也越小
B．其發(fā)射速度可以達(dá)到16.7 km/s
C．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度不能大于7.9 km/s
D．衛(wèi)星在降落過(guò)程中向下減速時(shí)處于超重狀態(tài)

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