某兴趣小组同学采用如图甲、乙所示实验装置验证动量守恒定律,让质量为的小球A从斜轨道上某固定位置由静止开始滚下,与静止在小支柱上质量为的小球B发生对心碰撞(两小球大小相同,),第一组同学把重垂线系在入射小球A球心的正下方,如图甲;第二组同学把重垂线系在入射小球B球心的正下方,如图乙。
(1)第一组同学实验时先用游标卡尺测量小球的直径,游标卡尺读数示意图如图丙,读出小球的直径__________ mm。然后采用图甲装置按步骤完成实验过程,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON,第一组同学需要验证的表达式是______________ (用题设已知或测量的物理量字母表示);
(2)第二组同学实验时没有测量A球的直径,直接采用图乙装置按步骤完成实验过程,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到点的距离分别为、和,第二组同学需要验证的表达式是______________________ (用题设已知或测量的物理量字母表示)。
(1)第一组同学实验时先用游标卡尺测量小球的直径,游标卡尺读数示意图如图丙,读出小球的直径
(2)第二组同学实验时没有测量A球的直径,直接采用图乙装置按步骤完成实验过程,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到点的距离分别为、和,第二组同学需要验证的表达式是
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(已下线)2020届高三清北冲刺突击全国卷I模拟练习(十五)
更新时间:2020-04-10 16:57:02
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”,甲同学用如图所示的装置进行了如下的操作:
①将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
②将木板向右平移适当的距离并固定,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹P;
③把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N;
④用天平测出a、b两个小球的质量分别为和,用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为、和。根据上述实验,请回答下列问题:
(1)为减小实验误差,选择入射球、被碰球时,应该使______ (选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)若小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结论______ (选填“会”或“不会”)产生影响;
(3)用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒,其表达式为为______ (用、、、、表示)
(4)乙同学用下图所示的实验装置验证两小球碰撞过程中动量是否守恒。图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从M、P、N到B点的距离分别为、、。只要满足关系式__________ (用、、、、表示)就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。
①将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
②将木板向右平移适当的距离并固定,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹P;
③把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N;
④用天平测出a、b两个小球的质量分别为和,用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为、和。根据上述实验,请回答下列问题:
(1)为减小实验误差,选择入射球、被碰球时,应该使
(2)若小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结论
(3)用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒,其表达式为为
(4)乙同学用下图所示的实验装置验证两小球碰撞过程中动量是否守恒。图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从M、P、N到B点的距离分别为、、。只要满足关系式
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】学校物理兴趣小组利用气垫导轨验证动量守恒定律,气垫导轨装置如图所示,由导轨、滑块、弹射器、光电门等组成,固定在两滑块上的挡光片的宽度相等。主要的实验步骤如下:
①安装好气垫导轨,转动气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②测得滑块1(含挡光片)与滑块2(含弹簧和挡光片)的质量分别为m1、m2;
③接通光电计时器(光电门);
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间;
⑤使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧;
⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧连有弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2,两滑块通过光电门2后依次被制动;
⑦分别读出滑块1通过光电门1和光电门2的挡光时间和,滑块2通过光电门2的挡光时间。回答下列问题:
(1)下列检验导轨是否水平的两种做法中,较好的是___________ 。
A.将气垫导轨平放在桌上,不打开气源充气,将滑块放到导轨上,若滑块不动,则导轨水平
B.将气垫导轨平放在桌上,先打开气源充气,再将滑块放到导轨上,轻推滑块一下,若滑块先后通过两个光电门时的挡光时间相等,则导轨水平
(2)若两挡光片的宽度均用d表示,则碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为__________ ,若规定滑块1前进的方向为正方向,则滑块1碰撞前后的动量变化量为___________ 。(均用题中涉及的物理量符号表示)
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式____________ ,即说明两滑块碰撞过程中动量守恒。(填选项前的字母代号)
A. B. C.
①安装好气垫导轨,转动气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②测得滑块1(含挡光片)与滑块2(含弹簧和挡光片)的质量分别为m1、m2;
③接通光电计时器(光电门);
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间;
⑤使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧;
⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧连有弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2,两滑块通过光电门2后依次被制动;
⑦分别读出滑块1通过光电门1和光电门2的挡光时间和,滑块2通过光电门2的挡光时间。回答下列问题:
(1)下列检验导轨是否水平的两种做法中,较好的是
A.将气垫导轨平放在桌上,不打开气源充气,将滑块放到导轨上,若滑块不动,则导轨水平
B.将气垫导轨平放在桌上,先打开气源充气,再将滑块放到导轨上,轻推滑块一下,若滑块先后通过两个光电门时的挡光时间相等,则导轨水平
(2)若两挡光片的宽度均用d表示,则碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式
A. B. C.
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。
(1)在验证动量守恒定律的实验中,必须要求的条件是:________ ;
A.轨道是光滑的
B.轨道末端的切线是水平的
C.碰撞的瞬间m1和m2球心连线与轨道末端的切线平行
D.每次m1都要从同一高度静止滚下
(2)入射小球m1与被碰小球m2直径相同,它们的质量相比较,应是 m1________ m2;
(3)实验时,小球的落点分别如图中的M、N、P点,应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等,从而验证动量守恒定律:________ 。
A.m1· B.m1· C.m1·
D.m1·+m2· E.m1·+m2· F.m1·+m2·
(1)在验证动量守恒定律的实验中,必须要求的条件是:
A.轨道是光滑的
B.轨道末端的切线是水平的
C.碰撞的瞬间m1和m2球心连线与轨道末端的切线平行
D.每次m1都要从同一高度静止滚下
(2)入射小球m1与被碰小球m2直径相同,它们的质量相比较,应是 m1
(3)实验时,小球的落点分别如图中的M、N、P点,应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等,从而验证动量守恒定律:
A.m1· B.m1· C.m1·
D.m1·+m2· E.m1·+m2· F.m1·+m2·
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(0.65)
名校
【推荐1】在验证动量守恒定律的实验中,某同学用如图所示的装置进行如下的实验操作:
①先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于槽口处使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹;
②将木板向远离槽口平移一段距离,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板上得到痕迹;
③然后把半径相同的小球b静止放在斜槽水平末端,小球仍从原来挡板处由静止释放,与小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹和;
④用天平测量、b的质量分别为、,用刻度尺测量纸上点到A、B、三点的竖直距离分别为、、。
(1)小球与小球相碰后,两球撞在木板上得到痕迹A和,其中小球撞在木板上的___________ 点填“A”或“C。
(2)用本实验中所测量的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为___________ 仅用、、、、表示。
①先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于槽口处使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹;
②将木板向远离槽口平移一段距离,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板上得到痕迹;
③然后把半径相同的小球b静止放在斜槽水平末端,小球仍从原来挡板处由静止释放,与小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹和;
④用天平测量、b的质量分别为、,用刻度尺测量纸上点到A、B、三点的竖直距离分别为、、。
(1)小球与小球相碰后,两球撞在木板上得到痕迹A和,其中小球撞在木板上的
(2)用本实验中所测量的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐2】某实验小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验。如图甲所示,气垫导轨上有A、B两个滑块,质量分别为、,用细绳将滑块A、B连接,使A、B间的轻质弹簧处于压缩状态,开始时两个滑块都处于静止状态。若某时刻烧断细绳,滑块开始运动,图乙给出两个滑块运动过程的频闪照片,频闪的频率为,分析照片可知:
(1)A、B离开弹簧后,A的动量大小为___________ ,B的动量大小为___________ 。
(2)若规定A滑块的运动方向为正方向,则两个滑块开始运动后,两滑块组成的系统的总动量为___________ 。
(1)A、B离开弹簧后,A的动量大小为
(2)若规定A滑块的运动方向为正方向,则两个滑块开始运动后,两滑块组成的系统的总动量为
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适中
(0.65)
【推荐3】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,两物体碰撞后的恢复系数为,其中和分别为质量为和的物体碰撞前后的速度,某同学利用如图所示的实验装置测定质量为和的物体碰撞后的恢复系数。
实验步骤如下:
①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中质量为和的两球与木条的撞击点;
②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触,让质量为的入射球从斜轨上点由静止释放,撞击点为;
③将木条向右平移到图中所示位置,质量为的入射球仍从斜轨上的点由静止释放,确定撞击点;
④质量为的球静止放置在水平槽的末端,将质量为的入射球再从斜轨上点由静止释放,确定两球相撞后的撞击点;
⑤目测得与撞击点的高度差分别为。
(1)两小球的质量关系为_____ (填“”“”或“”)
(2)利用实验中测量的数据表示两小球碰撞后的恢复系数为_______ 。
(3)若再利用天平测量出两小球的质量为,则满足_____________________ 表示两小球碰撞前后动量守恒;若满足_____________________ 表示两小球碰撞前后机械能守恒。(用已知量和测量量表示)
实验步骤如下:
①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中质量为和的两球与木条的撞击点;
②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触,让质量为的入射球从斜轨上点由静止释放,撞击点为;
③将木条向右平移到图中所示位置,质量为的入射球仍从斜轨上的点由静止释放,确定撞击点;
④质量为的球静止放置在水平槽的末端,将质量为的入射球再从斜轨上点由静止释放,确定两球相撞后的撞击点;
⑤目测得与撞击点的高度差分别为。
(1)两小球的质量关系为
(2)利用实验中测量的数据表示两小球碰撞后的恢复系数为
(3)若再利用天平测量出两小球的质量为,则满足
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