“春华”学习小组用“碰撞实验器”通过实验验证动量守恒定律,他们第一次实验使用的装置如图甲所示,实验中,a是入射小球,b是被碰小球,先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放,小球a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹,重复多次,描出小球a的平均落点位置P,再把小球b放在斜槽末端,让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放,与小球b碰撞后,两球分别在记录纸上留下落点痕迹,重复多次,描出碰后小球a、b的平均落点位置M、N如图乙所示,O点为轨道末端在水平地面上的投影。
(1)关于本实验,下列说法正确的是______ 。
A.小球a的质量必须小于小球b的质量且两小球半径相同
B.斜槽越粗糙,实验误差就会越大
C.斜槽末端的切线必须水平,即小球b放在斜槽末端处,应恰好静止
D.必须测量斜槽末端到水平地面的高度
(2)实验中,小球碰撞前后的速度是不容易直接被测得的,同学们经过分析讨论,发现小球平抛运动的时间相同,因此可以用______ 间接地来代替小球碰撞前后时的速度。
(3)同学们用托盘天平测出了小球a的质量记为,小球b的质量记为,用毫米刻度尺测得O、M、P、N各点间的距离(图乙中已标出),则验证两小球碰撞过程中动量守恒的表达式为__________ 。
(4)同学们在实验中正确操作、认真测量,发现,若两球碰撞前后的动量守恒,则__________ 。
(1)关于本实验,下列说法正确的是
A.小球a的质量必须小于小球b的质量且两小球半径相同
B.斜槽越粗糙,实验误差就会越大
C.斜槽末端的切线必须水平,即小球b放在斜槽末端处,应恰好静止
D.必须测量斜槽末端到水平地面的高度
(2)实验中,小球碰撞前后的速度是不容易直接被测得的,同学们经过分析讨论,发现小球平抛运动的时间相同,因此可以用
(3)同学们用托盘天平测出了小球a的质量记为,小球b的质量记为,用毫米刻度尺测得O、M、P、N各点间的距离(图乙中已标出),则验证两小球碰撞过程中动量守恒的表达式为
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更新时间:2023-03-16 09:16:22
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【推荐1】利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒.竖直平面内的四分之--光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将质量均为的滑块、分别从圆弧轨道的最高点无初速度释放(如图甲所示),测得滑块在水平桌面滑行的距离均为;然后将滑块放在圆弧轨道的最低点,再将从圆弧轨道的最高点无初速度释放(如图乙所示),测得碰后沿桌面滑行的距离为,沿桌面滑行的距离为,圆弧轨道的半径为,、均可视为质点,重力加速度为.
(1)滑块运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为__________ .
(2)若和的碰撞过程动量守恒,则应满足的关系是__________
(3)若和发生弹性碰撞.则碰撞后瞬间的速度为___________ ,的速度为___________ .
(1)滑块运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为
(2)若和的碰撞过程动量守恒,则应满足的关系是
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【推荐2】某兴趣小组用如图装置进行“验证动量守恒定律”的实验,步骤如下:
①选取两个体积相同、质量不同的小球,用天平测出它们质量分别为m1、m2;
②将斜槽固定在桌边,末端A的切线水平,并在A与地面之间连接倾角为的斜面AB;
③先不放m2,让m1从斜槽的顶端O处由静止释放,记下m1在斜面上的落点位置;
④将m2放在A 处,让m1仍从O处由静止释放,与m2碰撞后记下m1、m2在斜面上的落点位置;
⑤斜面上从上到下的三个落点位置分别记为C、D、E,测出这三点到A端的距离分别为LC、LD、LE。
回答以下问题:
(1)根据实验要求,选择的小球质量应满足m1__________ m2(填“>”“=”或“<”);
(2)步骤③中,m1将落到斜面AB 上的______ 点(填“C”“D”或“E”);
(3)用测得的物理量来表示,只要满足关系式________ ,便可验证m1与m2碰撞过程中动量守恒。 (表达式用LC、LD、LE、m1和m2表示)
①选取两个体积相同、质量不同的小球,用天平测出它们质量分别为m1、m2;
②将斜槽固定在桌边,末端A的切线水平,并在A与地面之间连接倾角为的斜面AB;
③先不放m2,让m1从斜槽的顶端O处由静止释放,记下m1在斜面上的落点位置;
④将m2放在A 处,让m1仍从O处由静止释放,与m2碰撞后记下m1、m2在斜面上的落点位置;
⑤斜面上从上到下的三个落点位置分别记为C、D、E,测出这三点到A端的距离分别为LC、LD、LE。
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(1)根据实验要求,选择的小球质量应满足m1
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【推荐3】某实验小组用如图(a)所示装置通过半径相同的小球1和2的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使小球1从斜槽顶端固定挡板处由静止开始释放,落到位于水平地面的记录纸上,重复上述操作10次。再把小球2放在水平槽上靠近槽末端的地方,让小球1仍从斜槽顶端固定挡板处由静止开始释放,小球1和小球2碰撞后,分别在记录纸上留下落点痕迹。重复这种操作10次,用最小的圆圈把所有落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置,得到如图(b)所示的三个落点Q、P和R。O点为斜槽末端在记录纸上的竖直投影点。
(1)落点R到O点的距离为________ cm。
(2)由图(b)信息可知,小球1和2的质量之比近似为________ 。(填正确答案标号)
A.2∶1 B.3∶1 C.3∶2
(3)由图(b)信息可知,在误差允许范围内,小球1和2碰撞过程机械能________ 。(选填“守恒”或“不守恒”)
(1)落点R到O点的距离为
(2)由图(b)信息可知,小球1和2的质量之比近似为
A.2∶1 B.3∶1 C.3∶2
(3)由图(b)信息可知,在误差允许范围内,小球1和2碰撞过程机械能
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【推荐1】在“探究碰撞中的不变量”的实验中:
(1)某同学采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点,让B球静止,拉起A球,由静止释放后使它们相碰,碰后粘在一起。实验过程中除了要测量A球被拉起的角度,及它们碰后摆起的最大角度之外,还需测量__________ (写出物理量的名称和符号)才能验证碰撞中的守恒量,用测量的物理量表示碰撞中的守恒量应满足的关系是____________ 。
(2)某同学用如图乙所示斜槽实验装置探究碰撞中的不变量,必须满足的条件是_________ (填选项前的字母)。
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放
D.入射小球与被碰小球满足,
(3)图乙中M、P、N分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是_______ (填选项前的字母)。
A.
B.
C.
D.
(1)某同学采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点,让B球静止,拉起A球,由静止释放后使它们相碰,碰后粘在一起。实验过程中除了要测量A球被拉起的角度,及它们碰后摆起的最大角度之外,还需测量
(2)某同学用如图乙所示斜槽实验装置探究碰撞中的不变量,必须满足的条件是
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放
D.入射小球与被碰小球满足,
(3)图乙中M、P、N分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是
A.
B.
C.
D.
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【推荐2】用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到B球的平均落点,并测得落点到支柱N的水平距离为s。
用上述的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:PA=_____ 。PA'=_____ 。PB=_____ 。PB'/=_____ 。
用上述的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:PA=
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【推荐3】如图甲所示,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板的倾斜程度,以平衡摩擦力,使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A前端贴有橡皮泥,后端连一打点计时器纸带,接通打点计时器电源后,让小车A以某速度做匀速直线运动,与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起,继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为,得到的纸带如图乙所示,已将各计数点之间的距离标在图上。
(1)图中的数据有四段,计算小车A碰撞前的速度大小应选________________ 段,计算两车碰撞后的速度大小应选________________ 段。
(2)若小车A的质量为,小车B的质量为,根据纸带数据,碰前两小车的总动量________________ ,碰后两小车的总动量________________ 。定义相对误差,则________________ 。
(1)图中的数据有四段,计算小车A碰撞前的速度大小应选
(2)若小车A的质量为,小车B的质量为,根据纸带数据,碰前两小车的总动量
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【推荐1】某同学用如下图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”的实验.部分实验步骤如下:(1)用游标卡尺测得两条遮光片的宽度均为,并将它们固定在两滑块上。
(2)用天平测得滑块A的质量为,滑块B的质量为。
(3)将两滑块放到气垫导轨上,启动气泵,使气垫导轨正常工作,将气垫导轨调成水平。
(4)在气垫导轨上方固定两个光电门,调整光电门位置,使两滑块沿气垫导轨滑动时,遮光片能通过光电门,但光电门不影响两滑块的滑动。
(5)先使滑块A和滑块B静止在气垫导轨上,如图中所示位置,然后用外力推动滑块A使其获得一速度后沿气垫导轨滑动,通过光电门1后与滑块B碰撞,碰后滑块A反弹再次通过光电门1后用手止住;碰后滑块B向右运动,通过光电门2后用手止住。
(6)计时器记录得滑块A第一次通过光电门1时遮光片的挡光时间为,第二次通过光电门1时遮光片的挡光时间为;滑块B通过光电门2时遮光片的挡光时间为。
(7)根据上述相关数据,可得碰撞前滑块A、B组成的系统动量为________ ,碰撞后滑块A、B组成的系统动量为_____________ ,碰撞前后的相对误差__________ 。(计算结果均保留2位有效数字)
(8)该同学想通过和的数值验证此次碰撞是不是弹性碰撞,根据弹性碰撞的相关规律可知,和的比值的表达式为_________ (用和表示);该次实验中,和的比值____________ (计算结果保留2位有效数字)。
(2)用天平测得滑块A的质量为,滑块B的质量为。
(3)将两滑块放到气垫导轨上,启动气泵,使气垫导轨正常工作,将气垫导轨调成水平。
(4)在气垫导轨上方固定两个光电门,调整光电门位置,使两滑块沿气垫导轨滑动时,遮光片能通过光电门,但光电门不影响两滑块的滑动。
(5)先使滑块A和滑块B静止在气垫导轨上,如图中所示位置,然后用外力推动滑块A使其获得一速度后沿气垫导轨滑动,通过光电门1后与滑块B碰撞,碰后滑块A反弹再次通过光电门1后用手止住;碰后滑块B向右运动,通过光电门2后用手止住。
(6)计时器记录得滑块A第一次通过光电门1时遮光片的挡光时间为,第二次通过光电门1时遮光片的挡光时间为;滑块B通过光电门2时遮光片的挡光时间为。
(7)根据上述相关数据,可得碰撞前滑块A、B组成的系统动量为
(8)该同学想通过和的数值验证此次碰撞是不是弹性碰撞,根据弹性碰撞的相关规律可知,和的比值的表达式为
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【推荐2】如图所示,甲为“探究碰撞中的守恒量”的实验装置图,带有U型槽的铝制轨道一端固定在铁架台上,另一端平放在桌面上,连接处为较短的圆弧。外形完全相同的钢柱与铝柱能稳定地在轨道中运行(如图乙所示)。实验步骤如下:
①在倾斜轨道上适当位置标记A点,将钢柱右侧底面与A点对齐,并由静止释放,它的右侧底面运动到C处静止,在水平轨道上标记C点,测量两点间的水平距离;②拿走钢柱,将铝柱右侧底面与A点对齐,并由静止释放,它的右侧底面运动到处静止,在水平轨道上标记点,测量两点间的水平距离;③在水平轨道上离斜面底端B足够远的位置标记D点,测量之间的距离;④将铝柱放在D处,使其___________ (选填“左侧”或“右侧”)底面与D点重合;⑤仍将钢柱从A处由静止释放,使其与铝柱碰撞,测量碰撞后钢柱移动的距离x1、铝柱移动的距离x2;⑥测量钢柱的质量m1、铝柱的质量m2。
回答以下问题:
(1)在步骤④中应填(选填“左侧”或“右侧”);
(2)验证该过程中动量守恒的表达式为___________ (用各步骤中物理量表示);
(3)验证该过程中动能守恒的表达式为___________ (用各步骤中物理量表示)。
①在倾斜轨道上适当位置标记A点,将钢柱右侧底面与A点对齐,并由静止释放,它的右侧底面运动到C处静止,在水平轨道上标记C点,测量两点间的水平距离;②拿走钢柱,将铝柱右侧底面与A点对齐,并由静止释放,它的右侧底面运动到处静止,在水平轨道上标记点,测量两点间的水平距离;③在水平轨道上离斜面底端B足够远的位置标记D点,测量之间的距离;④将铝柱放在D处,使其
回答以下问题:
(1)在步骤④中应填(选填“左侧”或“右侧”);
(2)验证该过程中动量守恒的表达式为
(3)验证该过程中动能守恒的表达式为
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【推荐3】某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验中,入射球与被碰球半径相同。
(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径,测量结果如图甲所示,该球直径为___________ cm;
(2)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___________ (填选项前的符号),间接地解决这个问题;
A.小球开始释放高度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射程 D.小球的直径
(3)实验装置如图乙所示,先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,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。记录纸上的O点是重垂线所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹,未放B球时,A球落地点是记录纸上的___________ 点;放上B球后,B球的落地点是记录纸上的___________ 点;
(4)释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:,,。用天平称得入射小球A的质量,,被碰小球B的质量。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的表格填写完整。(结果保留三位有效数字)
根据上面表格中的数据,你认为能得到的结论是_____________ ;
(5)实验中,关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是_____________ 。
A.释放点越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,误差越小
B.释放点越低,两球碰后水平位移越小,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量越准确
C.释放点越高,两球相碰时,相互作用的内力越大,碰撞前后动量之差越小,误差越小
D.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,轨道对被碰小球的阻力越小
(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径,测量结果如图甲所示,该球直径为
(2)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射程 D.小球的直径
(3)实验装置如图乙所示,先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,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。记录纸上的O点是重垂线所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹,未放B球时,A球落地点是记录纸上的
(4)释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:,,。用天平称得入射小球A的质量,,被碰小球B的质量。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的表格填写完整。(结果保留三位有效数字)
碰前“总动量” | 碰后“总动量” | |||
0.2190 | 0.1310 | 0.2604 |
(5)实验中,关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是
A.释放点越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,误差越小
B.释放点越低,两球碰后水平位移越小,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量越准确
C.释放点越高,两球相碰时,相互作用的内力越大,碰撞前后动量之差越小,误差越小
D.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,轨道对被碰小球的阻力越小
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