气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦,我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
(1)实验中还应测量的物理量是__ ;
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是__ ;
(3)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为__ 。
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
(1)实验中还应测量的物理量是
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是
(3)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为
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更新时间:2021-03-07 11:27:18
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【推荐1】如图甲所示,用半径相同的1、2两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的1球从斜糟上某一固定位置S由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把质量为m2的2球放在水平轨道末端,让1球仍从位置S由静止滚下,1球和2球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放2球时,1球的落点是P点,O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图乙所示。
(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足m1___________ m2(选填“>”“<”或“=”)。
(2)本实验中除了要测量OP、OM、ON的值以外,其他必须要测量的物理量,以下正确的有___________ 。(填选项前的字母)
A.必须测量小球1的质量m1和小球2的质量m2
B.必须测量小球1开始释放的高度h
C.必须测量抛出点距地面的高度H
D.必须测量小球平抛运动的飞行时间
(3)当所测物理量满足表达式___________ ,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
A.m1·OP=m1·OM+m2·ON
B.m1·OM=m1·OP+m2·ON
C.m1·ON=m1·OM+m2·OP
D.m1·OP=m1·ON+m2·OM
(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足m1
(2)本实验中除了要测量OP、OM、ON的值以外,其他必须要测量的物理量,以下正确的有
A.必须测量小球1的质量m1和小球2的质量m2
B.必须测量小球1开始释放的高度h
C.必须测量抛出点距地面的高度H
D.必须测量小球平抛运动的飞行时间
(3)当所测物理量满足表达式
A.m1·OP=m1·OM+m2·ON
B.m1·OM=m1·OP+m2·ON
C.m1·ON=m1·OM+m2·OP
D.m1·OP=m1·ON+m2·OM
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【推荐2】用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离分别用OM、OP、ON表示,并知A、B两球的质量分别为mA和mB,(且mA>mB,)则碰撞前后系统动量守恒满足的表达式为_____________________
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【推荐3】某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车甲的前端粘有橡皮泥,推动小车甲使之做匀速直线运动.然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体,而后两车继续做匀速直线运动,他设计的具体装置如图1所示.在小车甲后连着纸带,打点计时器打点频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
已测得小车甲的质量m甲=0.40kg,小车乙的质量m乙=0.20kg,已得到打点纸带如图2所示,并测得各计数点间距并标在图上,A为运动起始的第一点.由以上测量结果可得,碰前两小车系统的总动量为
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【推荐1】某实验小组做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图所示,弹性球1用细线悬挂于O点,O点下方桌子的边缘有一竖直立柱。实验时,调节悬点,使小球1与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球2发生对心碰撞,碰后小球1继续向左摆动,到B点,小球2做平抛运动落到c点。又测得测出A点离水平桌面的距离为a,B点离水平桌面的距离为b,立柱离水平桌面的距离为h,已知弹性小球1的质量。
(1)为完成实验,还需要测量的物理量有___________ 、___________ 、___________ 。(并说明各物理量的意义)
(2)根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式___________ (忽略小球的大小)。
(1)为完成实验,还需要测量的物理量有
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【推荐2】如图所示为俯视图 ,该装置可验证动量守恒定律。光滑的水平桌面上用两根长度分别为 L₁和 L₂的细线拴接大小相同、质量分别为 m₁ 和m₂ 的小钢球,细线与固定钉子的拴接处安装拉力传感器,可实时显示细线中的拉力大小。初始时,两小球靠在一起,两细线刚好平行,小球的直径远小于细线的长度。
(1)将小球1 沿圆弧拉到某点A 处,并在A 处给小球1 一个切线方向的初速度,记录拉力传感器 1 的示数 ;
(2)小球1 运动到O 点处与小球2 发生碰撞,碰后小球1 弹回,记录碰后两小球运动过程中传感器1 和2 的示数分别为 F₂和 F₃;
(3)两小球质量关系应满足 m1___________ m2(填“大于”“小于”或“等于”);
(4)对实验数据进行分析:小球1 与小球2 碰前,1 的速度大小可表示为___________ ,若物理量 满足关系式______________________ 时,即可验证碰撞瞬间,两小球组成的系统动量守恒
(1)将小球1 沿圆弧拉到某点A 处,并在A 处给小球1 一个切线方向的初速度,记录拉力传感器 1 的示数 ;
(2)小球1 运动到O 点处与小球2 发生碰撞,碰后小球1 弹回,记录碰后两小球运动过程中传感器1 和2 的示数分别为 F₂和 F₃;
(3)两小球质量关系应满足 m1
(4)对实验数据进行分析:小球1 与小球2 碰前,1 的速度大小可表示为
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【推荐3】某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律,弹性球1用细线悬挂于天花板的O点,0点正下方地面上有一竖直固定立柱(其粗细不计).实验时,把球2放在立柱上,再将球1拉到A点,并使球1由静止释放,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞.实验过程中该同学发现,碰后球1恰好静止在立柱上,球2落到水平地面上的C点.现已测出球1在A点时其最低点到立柱的最上端的竖直高度为h,立柱的高度为H,球2在C点时其最右侧到立柱的水平距离为S,为了验证动量守恒定律,该同学完成如下事项:
(1)本实验还需要测量的物理量是___________
A.弹性球1的质量
B.弹性球2的质量
C.弹性球2的直径d
D.细线的长度L
(2)该同学根据以上实验过程和实验数据,以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为________ ,碰撞后系统的总动量表达式________ ,代入相关数据验证在误差允许的范围内是否相等.
(1)本实验还需要测量的物理量是
A.弹性球1的质量
B.弹性球2的质量
C.弹性球2的直径d
D.细线的长度L
(2)该同学根据以上实验过程和实验数据,以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为
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