利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)碰撞過程進(jìn)行研究。讓質(zhì)量為m1的滑塊A與質(zhì)量為m2的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,比較碰撞后A和B的速度大小v1和v2,進(jìn)而分析碰撞過程是否為彈性碰撞。完成下列填空:

(1)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平。
(2)測得兩滑塊的質(zhì)量分別為0.510kg和0.304kg。要使碰撞后兩滑塊運(yùn)動(dòng)方向相反,應(yīng)選取質(zhì)量為 0.3040.304kg的滑塊作為A。
(3)調(diào)節(jié)B的位置,使得A與B接觸時(shí),A的左端到左邊擋板的距離s1與B的右端到右邊擋板的距離s2相等。
(4)使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),并與B碰撞,分別用傳感器記錄A和B從碰撞時(shí)刻開始到各自撞到擋板所用的時(shí)間t1和t2。
(5)將B放回到碰撞前的位置,改變A的初速度大小,重復(fù)步驟(4)。多次測量的結(jié)果如表所示。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
t1/s | 0.49 | 0.67 | 1.01 | 1.22 | 1.39 |
t2/s | 0.15 | 0.21 | 0.33 | 0.40 | 0.46 |
k= v 1 v 2 |
0.31 | k2 | 0.33 | 0.33 | 0.33 |
0.31
0.31
(保留2位有效數(shù)字)。(7)
v
1
v
2
0.32
0.32
(保留2位有效數(shù)字)。(8)理論研究表明,對(duì)本實(shí)驗(yàn)的碰撞過程,是否為彈性碰撞可由
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1
v
2
v
1
v
2
m
2
-
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1
2
m
1
m
2
-
m
1
2
m
1
0.34
0.34
(保留2位有效數(shù)字);若該值與(7)中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi),則可認(rèn)為滑塊A與滑塊B在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞。【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.
【答案】0.304;0.31;0.32;;0.34
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2
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2
m
1
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/12/29 14:0:1組卷:1310引用:8難度:0.7
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1.如圖1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)對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作,下列說法正確的是
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
(2)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h1
B.B點(diǎn)離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2
D.小球1和小球2的半徑r
(3)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。如果還滿足表達(dá)式 (用所測物理量的字母表示)時(shí),即說明兩球碰撞時(shí)無機(jī)械能損失。
(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)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)。發(fā)布:2024/12/29 19:30:1組卷:346引用:32難度:0.3 -
2.某物理興趣小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.并進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)操作:組裝好實(shí)驗(yàn)器材,將小球1由圖中的擋板處靜止釋放,記錄小球1在豎直擋板上的撞擊點(diǎn);將直徑相等的小球2放在導(dǎo)軌的末端(小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量),記錄在豎直擋板上的水平投影點(diǎn)O;然后將小球1由擋板處靜止釋放,記錄小球1、小球2在豎直擋板上的撞擊點(diǎn).回答下列問題:
(1)小球1與小球2相碰后,兩球撞在豎直擋板上得到痕跡,其中小球1碰后撞在木板上的 (填“a”“b”或“c”)點(diǎn).
(2)為了完成實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,需要測量的物理量有 .(填字母)
A.小球的直徑d
B.小球1、小球2的質(zhì)量m1、m2
C.軌道末端與豎直擋板之間的距離x
D.依次測量出圖中a、b、c三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h1、h2、h3
(3)若兩球碰撞過程動(dòng)量守恒,則關(guān)系式 成立.(用需要測量的物理量的符號(hào)表示)發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:128引用:3難度:0.4 -
3.如圖甲所示,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。
①實(shí)驗(yàn)中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測量 (填選項(xiàng)前的符號(hào))間接地解決這個(gè)問題。
A.小球開始釋放的高度h
B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C.小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程
②圖乙中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測量平拋水平射程。然后,把被碰小球m2靜置于水平軌道末端,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是 。(填選項(xiàng)前的符號(hào))OP
A.用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B.測量小球m1開始釋放的高度h
C.測量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測量兩小球相碰后平拋水平射程、OMON
③本實(shí)驗(yàn)中只要關(guān)系式 成立,即說明兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒(請?jiān)趍1、m2、h、H、、OP、OM中選取合適的字母表示)。ON發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:115引用:2難度:0.5
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