某同学用实验验证碰撞过程系统的动量守恒,装置如图所示。滑块A的质量(包括尖锥)为,滑块B的质量(包括橡皮泥)为,两滑块上有相同宽度的遮光片,操作过程如下:①让气垫导轨保持水平,给气垫导轨充气,让滑块B静止在两个光电门之间;
②滑块A以一定的初速度从光电门1的左边出发向右运动,经过光电门1后与滑块B碰撞并通过尖锥和橡皮泥粘结在一起,然后通过光电门2;
③光电数字计时器自动记下遮光片通过光电门时的遮光时间,,再根据相关程序自动生成速度。
回答下列问题:
(1)滑块A的遮光片通过光电门2的遮光时间是_______ (选填或或);
(2)系统碰前的动量为_______ ,系统碰后的动量为______ (计算结果保留3位有效数字),可得在误差允许的范围内碰撞过程系统的动量是守恒的。
②滑块A以一定的初速度从光电门1的左边出发向右运动,经过光电门1后与滑块B碰撞并通过尖锥和橡皮泥粘结在一起,然后通过光电门2;
③光电数字计时器自动记下遮光片通过光电门时的遮光时间,,再根据相关程序自动生成速度。
回答下列问题:
(1)滑块A的遮光片通过光电门2的遮光时间是
(2)系统碰前的动量为
更新时间:2024-06-01 00:52:16
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【推荐1】某同学利用图甲所示的装置验证动量守恒定律。在图甲中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与穿过打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。已知滑块A质量m1=300g,滑块B的质量m2=100g,将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一水平向右的瞬间冲量,使它与静止的滑块B相碰,碰后光电计时器显示的挡光时间为△t=3.200ms。(所有计算结果均保留2位有效数字)
(1)该同学用螺旋测微器测得该遮光片的宽度d如图乙所示,则d=___________ mm,两滑块碰撞后滑块B的速度vB=___________ m/s;
(2)碰撞前后打出的纸带如图丙所示。已知打点计时器所用的交流电的频率f=50Hz,根据纸带数据可得两滑块碰撞前瞬间滑块A的速度大小v1=___________ m/s,碰撞后瞬间滑块A的速度大小v2=_________ m/s;
(3)定义为实验的相对误差(其中p为碰撞前滑块A、B总动量,p′为碰撞后滑块A、B总动量),物理实验要求≤5%。计算本实验的相对误差=___________ 。
(1)该同学用螺旋测微器测得该遮光片的宽度d如图乙所示,则d=
(2)碰撞前后打出的纸带如图丙所示。已知打点计时器所用的交流电的频率f=50Hz,根据纸带数据可得两滑块碰撞前瞬间滑块A的速度大小v1=
(3)定义为实验的相对误差(其中p为碰撞前滑块A、B总动量,p′为碰撞后滑块A、B总动量),物理实验要求≤5%。计算本实验的相对误差=
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【推荐2】如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个体积相同的小球在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。但是我们仅用一把刻度尺就能够间接地解决这个问题,那么需要测量的物理量是________ ;(填选项前的编号)
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程x
(2)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倾斜轨道上S点由静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量水平射程。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射小球从同一S点静止释放,与小球相碰,并多次重复,得到小球和的平均落点分别为M、N,测得、两小球的水平射程分别为,。则两小球质量满足的关系应为________ ;(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)若实验结果为________ (用(2)中测量的量表示),则可以验证两小球碰撞前后系统动量守恒。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是我们仅用一把刻度尺就能够间接地解决这个问题,那么需要测量的物理量是
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程x
(2)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倾斜轨道上S点由静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量水平射程。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射小球从同一S点静止释放,与小球相碰,并多次重复,得到小球和的平均落点分别为M、N,测得、两小球的水平射程分别为,。则两小球质量满足的关系应为
(3)若实验结果为
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【推荐3】(1)如图,O为半圆形玻璃砖的圆心,将一束红光垂直玻璃砖右侧面射向O点。保持入射光方向和O点位置不变,让玻璃砖绕O点逆时针缓慢旋转至图中虚线位置时,折射光线消失,此时反射光线与入射光线间夹角为θ,则玻璃对红光的折射率n=____ ;若换蓝色激光重复上述实验,当折射光线消失时,反射光线与入射光线间夹角θ′____ θ(选填“>”“=”或“<”)。(2)用图示装置验证动量守恒定律。气垫导轨上安装了1、2两个光电门,两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。
①实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间,为使导轨水平,可调节Q使轨道右端____ (选填“升高”或“降低”)一些。
②正确调节后,测出滑块A和遮光条的总质量为m,滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间,将滑块B静置于光电门2右侧,推动B,使其获得水平向左的速度,经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回,再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为、光电门1记录的挡光时间为。则实验中两滑块的质量应满足____ 。(选填“>”“=”或“<”),若等式____ 成立,则可初步验证上述碰撞中系统动量守恒。
①实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间,为使导轨水平,可调节Q使轨道右端
②正确调节后,测出滑块A和遮光条的总质量为m,滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间,将滑块B静置于光电门2右侧,推动B,使其获得水平向左的速度,经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回,再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为、光电门1记录的挡光时间为。则实验中两滑块的质量应满足
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【推荐1】某同学设计了一个碰撞实验来寻找碰撞前后的不变量,实验器材有:打点计时器、低压交流电源(频率为50 Hz)、纸带、表面光滑的长木板、带撞针的小车A、带橡皮泥的小车B、天平.该同学设计的实验步骤如下:
A.用天平测出小车A的质量为mA=0.4kg,小车B的质量为mB=0.2kg
B.更换纸带重复操作三次
C.小车A靠近打点计时器放置,在车后固定纸带,把小车B放在长木板中间
D.把长木板平放在桌面上,在一端固定打点计时器,连接电源
E.接通电源,并给小车A一定的初速度vA,小车A与小车B相撞黏合成一个整体
(1)请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来_________ .
(2)打点计时器打下的纸带中,比较理想的一条如图所示,根据这些数据把下表空白处①②③④的数值补充完整.
(3)由表中数据可得出的结论是:碰撞前后的不变量是___
A.用天平测出小车A的质量为mA=0.4kg,小车B的质量为mB=0.2kg
B.更换纸带重复操作三次
C.小车A靠近打点计时器放置,在车后固定纸带,把小车B放在长木板中间
D.把长木板平放在桌面上,在一端固定打点计时器,连接电源
E.接通电源,并给小车A一定的初速度vA,小车A与小车B相撞黏合成一个整体
(1)请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来
(2)打点计时器打下的纸带中,比较理想的一条如图所示,根据这些数据把下表空白处①②③④的数值补充完整.
碰撞前 | 碰撞后 | ||
物理量 | A车 | B车 | AB整体 |
质量(kg) | 0.4 | 0.2 | 0.6 |
速度(m/s) | 3.0 | 0 | |
(m·s-1·kg-1) | 7.5 | 0 | ② |
mv (kg·m/s) | 1.2 | 0 | ③ |
mv 2 (kg·m2/s2) | 3.6 | 0 | ④ |
(3)由表中数据可得出的结论是:碰撞前后的不变量是
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【推荐2】某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律,装置如图甲所示,两个滑块上固定有宽度相同的挡光片,测得滑块(含挡光片)的质量分别为M、两个光电门、与数字计时器相连,能测出挡光片通过光电门时的挡光时间。
(1)实验开始应先调节气垫导轨水平。接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,轻推滑块M,使得M通过光电门、的时间______ ,则导轨水平。
(2)用20分度的游标卡尺测量两挡光片的宽度,示数如图乙所示,则挡光片的宽度______ cm。
(3)将滑块M静置于两光电门之间,将滑行器m置于光电门右侧,用手推动m,使m获得水平向左的速度经过光电门并与M发生碰撞且被弹回,再次经过光电门。光电门先后记录的挡光时间为,光电门记录的挡光时间为。在误差允许的范围内,本次实验中若表达式______ (用表示)成立,则动量守恒定律成立;若表达式______ (用表示)成立,则碰撞过程机械能守恒。
(1)实验开始应先调节气垫导轨水平。接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,轻推滑块M,使得M通过光电门、的时间
(2)用20分度的游标卡尺测量两挡光片的宽度,示数如图乙所示,则挡光片的宽度
(3)将滑块M静置于两光电门之间,将滑行器m置于光电门右侧,用手推动m,使m获得水平向左的速度经过光电门并与M发生碰撞且被弹回,再次经过光电门。光电门先后记录的挡光时间为,光电门记录的挡光时间为。在误差允许的范围内,本次实验中若表达式
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【推荐3】利用图甲所示的装置验证动量守恒定律气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与穿过打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块A质量m1=0.3kg,滑块B的质量m2=0.1kg,遮光片的宽度d用游标卡尺测量,如图丙所示;打点计时器所用的交流电的频率f=50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间tB=2.86×10-3s,碰撞前后打出的纸带如图乙所示。
(1)遮光片的宽度d=________ mm。
(2)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s,两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s。(计算结果保留两位小数)
(3)若实验相对误差绝对值,即可认为系统动量守恒,则本实验误差范围________ 。
(1)遮光片的宽度d=
(2)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为
(3)若实验相对误差绝对值,即可认为系统动量守恒,则本实验误差范围
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