某同学用平抛和碰撞实验器可以完成“研究平抛运动规律”和“验证动量守恒定律”两个实验。实验装置如图甲所示:在“研究平抛运动规律”实验中,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
在“验证动量守恒定律”实验中,固定挡板位置,实验时先让钢球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到挡板处,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作5次,得到5个落点痕迹,找到平均落点。把半径与钢球相同的玻璃靶球放在收放自如的支球柱上,让钢球仍从固定位置由静止开始滚下,两球正碰后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作5次,找到各自的平均落点。
(1)下列关于实验操作的说法正确的是___________(填选项前的字母)。
(2)“研究平抛运动规律”实验中,得到如图乙所示的轨迹,在轨迹上取A、B、C三点,和的水平间距均为,测得和的竖直间距分别是和,则___________ (选填“大于”“等于”或者“小于”)。钢球平抛的初速度大小为___________ (已知当地重力加速度为g,结果用题中字母表示)。
(3)在“验证动量守恒定律”实验中,用天平分别测出钢球和靶球质量为和,将重锤线放于槽口,通过重锤在挡板上的投影确定O点,如图丙所示,用刻度尺测出入射球两次平均落点P、M与点O的距离分别为和,靶球平均落点与点的距离为,用螺旋测微器测得小球直径为,在实验误差允许范围内,若、和、、满足关系___________ (用题中字母表示),就验证了两球碰撞前后总动量守恒。
在“验证动量守恒定律”实验中,固定挡板位置,实验时先让钢球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到挡板处,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作5次,得到5个落点痕迹,找到平均落点。把半径与钢球相同的玻璃靶球放在收放自如的支球柱上,让钢球仍从固定位置由静止开始滚下,两球正碰后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作5次,找到各自的平均落点。
(1)下列关于实验操作的说法正确的是___________(填选项前的字母)。
A.两个实验中均需测量钢球直径 |
B.两个实验中均需用天平测出钢球的质量 |
C.两个实验中均需保证斜槽轨道末端切线水平 |
D.两个实验中均需尽量减小钢球与斜槽之间的摩擦力 |
(2)“研究平抛运动规律”实验中,得到如图乙所示的轨迹,在轨迹上取A、B、C三点,和的水平间距均为,测得和的竖直间距分别是和,则
(3)在“验证动量守恒定律”实验中,用天平分别测出钢球和靶球质量为和,将重锤线放于槽口,通过重锤在挡板上的投影确定O点,如图丙所示,用刻度尺测出入射球两次平均落点P、M与点O的距离分别为和,靶球平均落点与点的距离为,用螺旋测微器测得小球直径为,在实验误差允许范围内,若、和、、满足关系
更新时间:2024-05-06 17:34:11
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【推荐1】在“探究平抛运动特点”的实验中,用图甲所示实验装置来探究平抛运动的特点。
(1)在多次实验中每次小球______ 从斜糟上同一位置由静止开始运动。硬板______ 垂直于桌面。(选填“一定”或“不一定”)。
(2)某同学用频闪相机来探究平抛运动的特点。如图乙所示是该同学所拍摄小球运动轨迹照片的一部分。是记录了小球在运动途中的三个位置,已知照片上每个小正方形方格的实际边长为,点的竖直分速度为_____ ,小球做平抛运动的初始位置坐标__________ (取)。
(1)在多次实验中每次小球
(2)某同学用频闪相机来探究平抛运动的特点。如图乙所示是该同学所拍摄小球运动轨迹照片的一部分。是记录了小球在运动途中的三个位置,已知照片上每个小正方形方格的实际边长为,点的竖直分速度为
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【推荐2】三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_____ 。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象是_____ 。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明_____ 。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L=2.45cm,则由图可求得拍摄时每_____ s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为_____ m/s。(g取9.8m/s2)
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(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象是
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【推荐1】“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)在此实验中,小球与斜槽间有摩擦______ (选填“会”或“不会”)使实验的误差增大;如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同,小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,那么小球每次在空中运动的时间______ (选填“相同”或“不同”);
(2)如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹,已知小球是从原点O水平抛出的,经测量A点的坐标为(40cm,20cm)。g取10m/s2。则小球平抛的初速度v0=________ m/s,若B点的横坐标为xB=60cm,则B点纵坐标为yB=_____ m。
(1)在此实验中,小球与斜槽间有摩擦
(2)如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹,已知小球是从原点O水平抛出的,经测量A点的坐标为(40cm,20cm)。g取10m/s2。则小球平抛的初速度v0=
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【推荐2】在“探究平抛运动的特点”实验中(1)用图1装置进行探究,下列说法正确的是 。
(2)用图2 装置进行实验,下列说法正确的是 。
(3)现在重新设计图1实验,如图3所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图3所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的_________ (选填“A(c)”或“B(d)”)。
(4)如果图3中小球A水平抛出的初速度为,,经过小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q,则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为_________ m/s。
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点 |
B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验 |
C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点 |
(2)用图2 装置进行实验,下列说法正确的是 。
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平 |
B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动 |
C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下 |
(3)现在重新设计图1实验,如图3所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图3所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的
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【推荐3】(1)某同学用斜槽做研究平抛物体运动实验,下列操作正确的是( )
(2)该同学在做研究平抛物体运动实验时,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=0.80cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c所示,a点为平抛运动的初始位置,则小球在a点的速度大小是____ m/s,在b点的速度大小为____ m/s。(取g=10m/s2)
A.斜槽末端槽口的切线保持水平 |
B.固定后的斜槽要竖直 |
C.使小球多次从斜槽的同一高度由静止释放 |
D.使小球每次从斜槽的不同高度由静止释放 |
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【推荐1】如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)为完成此实验,以下提供的测量工具中,本实验必须使用的是_________ 。(选填选项前的字母)
A.刻度尺 B.天平 C.打点计时器 D.秒表
(2)关于本实验,下列说法中正确的是________ 。(选填选项前的字母)
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
C.轨道倾斜部分必须光滑
D.轨道末端必须水平
(3)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP,然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S中静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有_______ 。(选填选项前的字母)
A.入射小球和被碰小球的质量、 B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(4)某同学在实验中记录了小球三个落点的平均位置M、P、N,发现M和N偏离了OP方向,使点O、M、P、N不在同一条直线上,如图所示,若要验1证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒,则下列操作正确的是__________ 。
A.测量OM及OP、ON在OM方向的投影长度OP0,ON0
B.测量OP及OM、ON在OP方向的投影长度OM0,ON0
C.测量ON及OM、OP在ON方向的投影长度OM0,OP0
D.测量OP及OM、ON的长度
(1)为完成此实验,以下提供的测量工具中,本实验必须使用的是
A.刻度尺 B.天平 C.打点计时器 D.秒表
(2)关于本实验,下列说法中正确的是
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
C.轨道倾斜部分必须光滑
D.轨道末端必须水平
(3)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP,然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S中静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有
A.入射小球和被碰小球的质量、 B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(4)某同学在实验中记录了小球三个落点的平均位置M、P、N,发现M和N偏离了OP方向,使点O、M、P、N不在同一条直线上,如图所示,若要验1证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒,则下列操作正确的是
A.测量OM及OP、ON在OM方向的投影长度OP0,ON0
B.测量OP及OM、ON在OP方向的投影长度OM0,ON0
C.测量ON及OM、OP在ON方向的投影长度OM0,OP0
D.测量OP及OM、ON的长度
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【推荐2】恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数,它只与碰撞物体的材料有关。当两物体正碰时,恢复系数的定义式(其中、为两物体碰撞前的速度,、为两物体碰撞后的速度),即碰撞前、后两物体接触点的相对分离速度与相对接近速度之比。弹性碰撞时e=1;非弹性碰撞时e<1;完全非弹性碰撞时e=0。
(1)如图甲所示为某同学“验证动量守恒定律”的实验装置,实验时选择大小相同的小球1和小球2,小球1的质量应______ (填“大于”“等于”或“小于”)小球2的质量,并用天平测量小球1的质量和小球2的质量。
(2)实验步骤如下:安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下铅锤线所指的位置O。
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步,把小球2放在斜槽边缘处,让小球1仍从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。
第三步,用刻度尺分别测量落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度、、,如图乙所示。上述实验中,为验证两球碰撞过程动量守恒,需要验证______ (用题中所给物理量表示)。
(3)根据测量数据,请写出用测量量表示的恢复系数的表达式e=______ 。
(1)如图甲所示为某同学“验证动量守恒定律”的实验装置,实验时选择大小相同的小球1和小球2,小球1的质量应
(2)实验步骤如下:安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下铅锤线所指的位置O。
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步,把小球2放在斜槽边缘处,让小球1仍从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。
第三步,用刻度尺分别测量落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度、、,如图乙所示。上述实验中,为验证两球碰撞过程动量守恒,需要验证
(3)根据测量数据,请写出用测量量表示的恢复系数的表达式e=
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适中
(0.65)
【推荐3】某实验小组采用如图所示的装置来验证动量守恒定律。主要实验步骤如下:
①安装仪器,并将木板一侧适当垫高以平衡摩擦力;
②将另一小车B(图甲中未画出)静置于P处,在小车B中放入适当质量的重物;
③接通电源,轻推一下,使小车A 沿木板向下运动,A、B碰撞后粘在一起运动,打出一条如图乙所示的纸带(图乙中的、均已测出);
(1)在步骤①中,平衡摩擦力的目的是___________ ;
(2)关于步骤①中平衡摩擦力的操作,下列最准确的是___________ (选填正确答案标号);
A.将小车轻放于木板上,小车静止不动
B.轻推一下小车,目测小车做匀速直线运动
C.将小车连上纸带,接通电源,轻推一下小车,在纸带上打出一系列点,纸带上点迹分布均匀
(3)在图乙中,___________ (填“x1”或“x2”)段对应的点是两车碰撞前打出的;
(4)測得小车A的质量为m1,小车B的质量为m2,重物的质量为Δm,那么在误差允许的范围内满足关系式___________ (用m1、m2、Δm、x1、x2表示),则在碰撞过程中系统动量守恒。
①安装仪器,并将木板一侧适当垫高以平衡摩擦力;
②将另一小车B(图甲中未画出)静置于P处,在小车B中放入适当质量的重物;
③接通电源,轻推一下,使小车A 沿木板向下运动,A、B碰撞后粘在一起运动,打出一条如图乙所示的纸带(图乙中的、均已测出);
(1)在步骤①中,平衡摩擦力的目的是
(2)关于步骤①中平衡摩擦力的操作,下列最准确的是
A.将小车轻放于木板上,小车静止不动
B.轻推一下小车,目测小车做匀速直线运动
C.将小车连上纸带,接通电源,轻推一下小车,在纸带上打出一系列点,纸带上点迹分布均匀
(3)在图乙中,
(4)測得小车A的质量为m1,小车B的质量为m2,重物的质量为Δm,那么在误差允许的范围内满足关系式
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(0.65)
【推荐1】(1)在利用如图所示装置验证动量守恒的实验中,不需要的仪器有___________
A.交流电源 B.天平 C.刻度尺 D.圆规
(2)下列关于实验的要求错误的是___________
A.必须保证轨道末端水平 B.必须保证两球直径相等
C.必须保证两球质量相等 D.必须借助重锤线找到O点位置
(3)本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有___________
A.A、B两点间的高度差 B.B点离地面的高度
C.小球A和小球B的质量、 D.小球A和小球B的半径r
(4)要验证动量守恒,可根据___________ ;
(5)经测定,,,小智同学做了多次测量,他取,,画出图像,该图像接近___________
A. B. C.
A.交流电源 B.天平 C.刻度尺 D.圆规
(2)下列关于实验的要求错误的是
A.必须保证轨道末端水平 B.必须保证两球直径相等
C.必须保证两球质量相等 D.必须借助重锤线找到O点位置
(3)本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有
A.A、B两点间的高度差 B.B点离地面的高度
C.小球A和小球B的质量、 D.小球A和小球B的半径r
(4)要验证动量守恒,可根据
(5)经测定,,,小智同学做了多次测量,他取,,画出图像,该图像接近
A. B. C.
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(0.65)
【推荐2】某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来“探究碰撞过程中的不变量”,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。
(1)安装斜槽PQ时要注意:斜槽末端的切线要沿______ 方向。
(2)某次实验中,得出小球落点情况如图所示(单位是cm),P′、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置(把落点圈在内的最小圆的圆心),若入射小球和被碰小球的质量分别为m1=4m0、m1=m0。则两球碰撞前的总动量为______ (用m0表示),碰撞后的总动量为______ (用m0表示),结果表明在实验误差允许的范围内两球碰撞过程中动量守恒。
(1)安装斜槽PQ时要注意:斜槽末端的切线要沿
(2)某次实验中,得出小球落点情况如图所示(单位是cm),P′、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置(把落点圈在内的最小圆的圆心),若入射小球和被碰小球的质量分别为m1=4m0、m1=m0。则两球碰撞前的总动量为
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【推荐3】如图1,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)先用天平测出半径相同的两个小球的质量、,图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,应将质量较________ (填“大”或“小”)的小球作为入射小球,先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量O、P间距离x。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________ 。(填选项前的符号)
A.测量小球开始释放的高度h
B.测量抛出点距地面的高度H
C.确定、相碰后平均落地点的位置M、N,并分别测量M和N到O点的距离和
(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________ [用(1)中测量的量表示]。
(3)经测定,,若入射小球落地点的平均位置P距O点的距离为30.00cm,可计算出被碰小球平抛运动射程ON的最大值为________ cm。
(1)先用天平测出半径相同的两个小球的质量、,图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,应将质量较
A.测量小球开始释放的高度h
B.测量抛出点距地面的高度H
C.确定、相碰后平均落地点的位置M、N,并分别测量M和N到O点的距离和
(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为
(3)经测定,,若入射小球落地点的平均位置P距O点的距离为30.00cm,可计算出被碰小球平抛运动射程ON的最大值为
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