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在實驗室里為了驗證動量守恒定律,一般采用如圖所示裝置:
(1)為了保證小球做平拋運動,必須調整斜槽使
其末端切線水平
其末端切線水平

(2)若入射小球質量為m1,半徑為r1;被碰小球質量為m2
半徑為r2,則 m1
m2,r1
=
=
r2 (填“>”,“<”或“=”)
(3)入射球每次從
同一個
同一個
滾下;
(4)碰撞過程中動量守恒,則由圖可以判斷出P是
碰前入射
碰前入射
小球落地點,M是
碰后入射
碰后入射
小球的落地點.
(5)找小球落地點時,一定要重復多次,找出小球落地點的平均位置,其方法是
用圓規畫一盡可能小的圓,將所有落點圈進,其圓心代表平均落點
用圓規畫一盡可能小的圓,將所有落點圈進,其圓心代表平均落點
_.
(6)用題中的字母寫出體現動量守恒定律的表達式:
m1?OP=m1?OM+m2?ON
m1?OP=m1?OM+m2?ON
分析:(1)為了保證小球做平拋運動,必須調整斜槽使其末端切線水平;
(2)為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變,故必須使入射小球的質量大于被碰小球的質量.為了使兩球發生正碰,兩小球的半徑相同;
(3)為了保證入砰小球的速度每一次都相等,小球每次都要從同一個位置滾下;
(4)碰撞前小球的速度最大,所以距離最遠的P為碰前入射小球落點的平均位置;碰后的入射小球在被碰小球的后面,所以速度最小,所以最近的M為碰后入射小球的位置,中間的N為碰后被碰小球的位置
(5)找小球落地點時,一定要重復多次,找出小球落地點的平均位置,其方法是用圓規畫一盡可能小的圓,將所有落點圈進,其圓心代表平均落點.
(6)兩球做平拋運動,由于高度相等,則平拋的時間相等,水平位移與初速度成正比,把平拋的時間作為時間單位,小球的水平位移可替代平拋運動的初速度.將需要驗證的關系速度用水平位移替代.根據表達式確定需要測量的物理量.
解答:解:(1)為了保證小球做平拋運動,即小球離開槽口時的速度的方向沿水平方向,必須調整斜槽使其末端切線水平;
(2)在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞過程中動能守恒故有
1
2
m1
v
2
0
=
1
2
m1
v
2
1
+
1
2
m2
v
2
2

解得v1=
m1-m2
m1+m2
v0

要碰后入射小球的速度v1>0,即m1-m2>0,
m1>m2
為了使兩球發生正碰,兩小球的半徑相同,r1=r2
(3)為了保證入砰小球的速度每一次都相等,小球每次都要從同一個位置滾下;
(4)碰撞前小球的速度最大,所以距離最遠的P為碰前入射小球落點的平均位置;碰后的入射小球在被碰小球的后面,所以速度最小,所以最近的M為碰后入射小球的位置,中間的N為碰后被碰小球的位置.
(5)找小球落地點時,一定要重復多次,找出小球落地點的平均位置,其方法是用圓規畫一盡可能小的圓,將所有落點圈進,其圓心代表平均落點.
(6)碰撞前入射小球的速度v0=
OP
2h
g

碰撞后入射小球的速度v1=
OM
2h
g

碰撞后被碰小球的速度v2=
ON
2h
g

若m1v0=m2v2+m1v1則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒,
帶入數據得:m1OP=m1OM+m2ON

故答案為:(1)其末端切線水平.
(2)>;=
(3)同一位置    
(4)碰前入射;碰后入射   
(5)用圓規畫一盡可能小的圓,將所有落點圈進,其圓心代表平均落點.
(6)m1?OP=m1?OM+m2?ON
點評:本題是運用等效思維方法,平拋時間相等,用水平位移代替初速度,這樣將不便驗證的方程變成容易驗證.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?蘇州模擬)在實驗室里為了驗證動量守恒定律,一般采用如圖甲、乙兩種裝置:

(1)若入射小球質量為m,半徑為r1;被碰小球質量為m2,半徑為r2,則
C
C

A.m1>m2  r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2  r1=r2    D.m1<m2  r1=r2
(2)若采用乙裝置進行實驗,以下所提供的測量工具中必需的是
AC
AC

A.直尺    B.游標卡尺    c.天平    D.彈簧秤    E.秒表
(3)設入射小球的質量為m1,被碰小球的質量為m2,則在用甲裝置實驗時(P為碰前入射小球落點的平均位置),所得“驗證動量守恒定律”的結論為(用裝置圖中的字母表示)
m1OP=m1OM+m2O′N
m1OP=m1OM+m2O′N

(4)在實驗裝置乙中,若斜槽軌道是光滑的,則可以利用一個小球驗證小球在斜槽上下滑過程中的機械能守恒.這時需要測是的物理量有:小球釋放初位置到斜槽末端的高度差h1,小球從斜槽末端做平拋運動的水平位移s、豎直高度h2,則所需驗證的關系式為:
s2=4h1h2
s2=4h1h2

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科目:高中物理 來源: 題型:

在實驗室里為了驗證動量守恒定律,一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置:
(1)若入射小球質量為m1,半徑為r1;被碰小球質量為m2,半徑為r2,則應該選擇哪一組小球做實驗
C
C
 A.m1>m2,r1>r2  B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(2)若采用圖乙所示的裝置進行實驗,需要測量的物理量有①
入射小球的質量
入射小球的質量
、②
被碰小球的質量
被碰小球的質量
、③
入射小球碰前平拋的水平位移
入射小球碰前平拋的水平位移
、④
入射小球碰后平拋的水平位移
入射小球碰后平拋的水平位移
、⑤
被碰小球碰后平拋的水平位移
被碰小球碰后平拋的水平位移
.測量這些物理量,需要從以下儀器中選擇
A、C
A、C

A.直尺 B.游標卡尺 C.天平 D.彈簧測力計 E.秒表
(3)設入射小球的質量為m1,被碰小球的質量為m2,則采用圖甲所示裝置進行實驗時,所要驗證的“動量守恒定律”的表達式為
m1OP=m1OM+m2O′N
m1OP=m1OM+m2O′N
.(用裝置圖中的字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?廣東三模)(一)
(1)下列有關高中物理實驗的說法中不正確的是
D
D

A.“驗證力的平行四邊形定則”實驗采用的科學方法是等效替代法
B. 電火花打點計時器的工作電壓是220V的交流電
C. 在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中,由紙帶上的一系列點跡取計數點,可求出任意兩個計數點之間的平均速度
D. 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,必須要用天平測出下落物體的質量
(2)在實驗室里為了驗證動量守恒定律,一般采用如圖1裝置:
①若入射小球質量為m1,半徑為r1;被碰小球質量為m2,半徑為r2,則
C
C

A.m1>m2  r1>r2         B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2  r1=r2         D.m1<m2  r1=r2
②設入射小球的質量為m1,被碰小球的質量為m2,則在實驗時,所得動量守恒定律的驗證表達式為(用裝置圖甲中的字母表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(二)
①某同學要測量一長為L的電阻絲的阻值,他先使用多用電表×1擋測量,多用電表的指針如圖2所示,則此時從多用電表上讀得R=
6
6
Ω.用螺旋測微器測量該電阻絲直徑時,測量結果如圖3所示,則該導線的直徑d=
0.903(0.902-0.906)
0.903(0.902-0.906)
mm.

②為了使電阻絲的阻值測量更為精確,該同學在實驗室中找到了以下電路元件:
A.電壓表V(量程3V、內阻約為幾千歐)   B.電流表A(量程0.6A、內阻約等于1Ω)
C.滑動變阻器R(最大阻值為10Ω)      D.電源E(電動勢3V,內阻不計)
E.電鍵和導線
請你根據所給各電路元件設計適合的電路圖.
③若某次測量時電壓表的指針如圖4所示,則此時電壓表的讀數U=
2.20
2.20
V
根據以上實驗電路測得的電流和電壓值分別為I、U,則可以得到該電阻絲的電阻率的表達式ρ=
Ud2π
4IL
Ud2π
4IL
(結果用U、I、d、L等數據表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)有一個小燈泡上標有“4V,2W”的字樣,現在要用伏安法描繪這個燈泡的U-I圖線,有下列器材供選用:
A.電壓表(0~5V,內阻10kΩ)     B.電壓表(0~10V,內阻20kΩ)
C.電流表(0~0.3A,內阻1Ω)      D.電流表(0~0.6A,內阻0.4Ω)
E.滑動變阻器(5Ω,1A)           F.滑動變阻器(500Ω,0.2A)
①實驗中電壓表應選用
 
,電流表應選用
 
.為使實驗誤差盡量減小,要求電壓表從零開始變化且多取幾組數據,滑動變阻器應選用
 
(用序號字母表示).
②請在方框內畫出滿足實驗要求的電路圖,并把圖中所示的實驗器材用實線連接成相應的實物電路圖.
③根據U-I圖象,當燈泡兩端所加電壓為3.2V時,電功率為
 
W
(2)在實驗室里為了驗證動量守恒定律,一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置:
①若入射小球質量為m1,半徑為r1;被碰小球質量為m2,半徑為r2,則
 

A.m1>m2,r1>r2
B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2
D.m1<m2,r1=r2
②若采用圖乙所示裝置進行實驗,以下所提供的測量工具中必需的是
 

A.直尺 B.游標卡尺
C.天平 D.彈簧測力計 E.秒表
③設入射小球的質量為m1,被碰小球的質量為m2,則在用圖甲所示裝置進行實驗時(P為碰前入射小球落點的平均位置),所得“驗證動量守恒定律”的結論為
 
.(用裝置圖中的字母表示)
(3)在用如圖5所示的裝置做“探究動能定理”的實驗時,下列說法正確的是
 

A.通過改變橡皮筋的條數改變拉力做功的數值
B.通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數值
C.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度
D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度.精英家教網

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同步練習冊答案
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