如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量______ ,来间接解决这个问题;
A.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平位移
(2)用天平测量两个小球的质量m1、m2。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放;然后,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复,分别找到小球的平均落点M、P、N,并测量出平均水平位移OM、OP、ON。若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______ (用上述中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应该满足的表达式为______ (用上述中测量的量表示);
(3)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______ (用所测物理量的字母表示)。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量
A.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平位移
(2)用天平测量两个小球的质量m1、m2。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放;然后,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复,分别找到小球的平均落点M、P、N,并测量出平均水平位移OM、OP、ON。若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为
(3)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
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更新时间:2020-11-25 20:46:41
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【推荐1】某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理.固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸.将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x.改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:
(1)已知斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,斜槽底端离地的高度为y,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,动能定理若成立应满足的关系式是______________________ ;
(2)以H为横坐标,以__________ 为纵坐标,在坐标纸上描点作图,如图乙所示;由第(1)、(2)问,可以得出结论:在实验误差允许的范围内,小球运动到斜槽底端的过程中,合外力对小球所做的功等于动能变化量.
(3)受该实验方案的启发,某同学改用图丙的装置实验.他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一位置固定,仍将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并测量小球击中木板时平抛下落的高度d,他以H为横坐标,以________ 为纵坐标,描点作图,使之仍为一条倾斜的直线,也达到了同样的目的.
高度 H(h为单位长度) | h | 2h | 3h | 4h | 5h | 6h | 7h | 8h | 9h |
水平位移 x/cm | 5.5 | 9.1 | 11.7 | 14.2 | 15.9 | 17.6 | 19.0 | 20.6 | 21.7 |
(1)已知斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,斜槽底端离地的高度为y,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,动能定理若成立应满足的关系式是
(2)以H为横坐标,以
(3)受该实验方案的启发,某同学改用图丙的装置实验.他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一位置固定,仍将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并测量小球击中木板时平抛下落的高度d,他以H为横坐标,以
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【推荐2】某学习小组为探究平抛运动的规律,使用小球、频闪仪、照相机、刻度尺等进行了如下实验。
①将小球以某初速度水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄;
②某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示,图中A处为小球抛出瞬间的影像,AB、BC之间各被删去了1个影像;
③经测量,AB、BC两线段的长度之比为a:b。
已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光,重力加速度大小为g,忽略空气阻力。
(1)AB、BC之间的水平距离理论上满足xAB_________ xBC(填“大于”或“等于”或“小于”);
(2)BC之间实际下落的竖直高度为_________ (用g、T表示);
(3)小球抛出时的初速度大小为_________ (用g、T、a、b表示)。
①将小球以某初速度水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄;
②某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示,图中A处为小球抛出瞬间的影像,AB、BC之间各被删去了1个影像;
③经测量,AB、BC两线段的长度之比为a:b。
已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光,重力加速度大小为g,忽略空气阻力。
(1)AB、BC之间的水平距离理论上满足xAB
(2)BC之间实际下落的竖直高度为
(3)小球抛出时的初速度大小为
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(0.4)
【推荐1】用如图装置可以验证碰撞中的动量守恒,AB为竖直面内末端水平的轨道,斜面顶端与B端平齐。实验时先让质量为的球从斜槽上某一固定位置A由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到斜面上的E点。再把质量为m2的球放在水平轨道末端,让m1球仍从位置A由静止滚下,m1球和m2球碰撞后分别落到斜面上的D、F点。图中D、E、F到抛出点B的距离分别为LD、LE、LF。
(1)实验中造成误差的可能情况有______ (填选项前的字母);
A.线段BE、BD、BF长度的测量
B.轨道不光滑
C.轨道末端不水平
D.轨道末端到对应点的竖直高度未测量
(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______ (用题中所给的已知字母表示)。
(1)实验中造成误差的可能情况有
A.线段BE、BD、BF长度的测量
B.轨道不光滑
C.轨道末端不水平
D.轨道末端到对应点的竖直高度未测量
(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为
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【推荐2】如图所示为验证动量守恒定律实验装置,a、b是两个大小相同的小球,某同学按照以下步骤进行操作:
①在木板表面上钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处,使小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
②将木板水平向右移动一定距离并固定,再使小球a从固定点处由静止释放,撞到木板上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的落点圈在里面,其圆心处于小球落点的平均位置,得到痕迹B;
③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从固定点处由静止释放,在斜槽水平末端和小球b发生碰撞,重复多次,并使用与第②步同样的方法分别标出碰撞后两个小球落点的平均位置,得到两球撞在木板上的痕迹A和C。
(1)小球a和b碰撞后,小球a的落点痕迹是______ (填“A”或“C”);
(2)完成本实验,必须测量的物理量有______ ;
A.小球a开始释放的高度h B.木板水平向右移动的距离l
C.小球a和b的质量m1、m2 D.O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3
(3)假设第(2)小问中所选的物理量均为已知,若满足条件______ (用所选的物理量表示),则表示两小球碰撞动量守恒,若进一步满足条件______ (用所选的物理量表示),则表示两小球发生的是弹性碰撞。
①在木板表面上钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处,使小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
②将木板水平向右移动一定距离并固定,再使小球a从固定点处由静止释放,撞到木板上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的落点圈在里面,其圆心处于小球落点的平均位置,得到痕迹B;
③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从固定点处由静止释放,在斜槽水平末端和小球b发生碰撞,重复多次,并使用与第②步同样的方法分别标出碰撞后两个小球落点的平均位置,得到两球撞在木板上的痕迹A和C。
(1)小球a和b碰撞后,小球a的落点痕迹是
(2)完成本实验,必须测量的物理量有
A.小球a开始释放的高度h B.木板水平向右移动的距离l
C.小球a和b的质量m1、m2 D.O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3
(3)假设第(2)小问中所选的物理量均为已知,若满足条件
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(0.4)
【推荐3】某同学用如图所示的装置来验证小球碰撞过程中动量守恒定律.该同学先将a球从斜槽轨道上某固定点由静止释放,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次,其平均落点记为B点;再把同样大小的b球静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让a球仍从原固定点由静止释放后与b球相碰,碰后两球分别落在记录纸的不同位置,重复10次,两球的平均落点记为A点和C点。
(1)关于本实验,下列说法正确的是__________ 。(填选项前字母符号)
A.轨道倾斜部分必须光滑
B.实验时,轨道末端的切线必须水平
C.实验时,a、b两个小球的直径可以不相同
D.同一组实验中,a球必须从同一位置由静止释放
(2)实验过程中,必须测量的物理量是__________ 。(填选项前字母符号)
A.入射小球a和被碰小球b的质量、
B.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
C.入射小球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度h
D.记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离
(3)如果以各球落点所在直线为工轴,以斜槽末端的投影点O为坐标原点,A、B、C三点坐标分别为、、。若、、、、满足____________ ,则可验证碰撞中系统动量守恒。
(4)第(3)问中,、、满足_______________ ,则该碰撞为弹性正碰。
(1)关于本实验,下列说法正确的是
A.轨道倾斜部分必须光滑
B.实验时,轨道末端的切线必须水平
C.实验时,a、b两个小球的直径可以不相同
D.同一组实验中,a球必须从同一位置由静止释放
(2)实验过程中,必须测量的物理量是
A.入射小球a和被碰小球b的质量、
B.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
C.入射小球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度h
D.记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离
(3)如果以各球落点所在直线为工轴,以斜槽末端的投影点O为坐标原点,A、B、C三点坐标分别为、、。若、、、、满足
(4)第(3)问中,、、满足
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