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1 . 用如图1所示的装置验证两球碰撞时“动量守恒”。挑选直径相同的钢球和玻璃球进行实验,先让质量为m1的钢球从斜槽上某一标记位置由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到水平桌面的复写纸上,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的玻璃球放在水平轨道末端,让钢球仍从标记位置由静止滚下,钢球和玻璃球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。取下白纸,O 点是水平轨道末端重锤线在白纸上的投影点,P、Q、R点是小球落点的平均位置,如图2所示。(1)完成本实验,除了图1中的器材以及圆规以外,还必须使用的两种器材是___________ 和___________ 。
(2)实验操作中,下列说法中正确的是___________。
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式___________ (用测量量m1、m2及OP、OQ、OR表m1、m2示),则认为两球碰撞前后在水平方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞,那么OP、OQ、OR应满足关系式___________ 。
(4)上述实验中,测出克,克,小球的落点平均位置几乎在同一条直线上,测得厘米, 厘米,厘米。系统碰前的总动量与碰后的总动量的百分比误差_______________ (保留1位有效数字)。
(2)实验操作中,下列说法中正确的是___________。
A.实验中白纸必须固定,复写纸可以移动 |
B.重复操作时发现小球的落点并不重合,一定是实验操作中出现了错误 |
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置 |
D.在OP、OQ、OR这三个长度中,与玻璃球质量有关的是OP和OR |
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式
(4)上述实验中,测出克,克,小球的落点平均位置几乎在同一条直线上,测得厘米, 厘米,厘米。系统碰前的总动量与碰后的总动量的百分比误差
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93次组卷
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2卷引用:2024届新疆维吾尔自治区高三下学期第二次适应性检测(二模)理综试题-高中物理
2 . (1)某同学用如图装置“验证动量守恒定律”,某次实验获得以下数据,则可判定该碰撞动量______ (选填“守恒”或者“不守恒”)。
(2)某次实验发现动量不守恒,则可能的原因为______ (多选)
A. 斜槽轨道粗糙 B. 斜槽末端不水平 C. 未从同一位置释放小钢球
质量 | 碰前水平位移 | 碰后水平位移 | |
钢球 | 17.0g | 108.0mm | 63.0mm |
玻璃球 | 5.0g | 135.6mm |
A. 斜槽轨道粗糙 B. 斜槽末端不水平 C. 未从同一位置释放小钢球
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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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4 . 某学习小组采用以下实验方案验证动量守恒定律。
如图甲,长木板上的小车M左端贴有橡皮泥,右端连一穿过打点计时器的纸带,小车N置于M的左侧。打点计时器电源频率为50Hz。实验过程如下:①微调长木板右端的小木片,使小车能在木板上做匀速直线运动
②接通打点计时器电源后,让小车M做匀速直线运动,并与静置于木板上的小车N相碰
③小车M与N粘在一起,继续做匀速直线运动
④实验中获得一条纸带如图乙所示,在图上标记各计数点,并测量出AB、BC、CD、DE四段长度
(1)计算小车M碰撞前的速度大小应选______ 段(选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”),速度大小为______ m/s(结果保留三位有效数字)。
(2)若小车M的质量为0.4kg,小车N的质量为0.2kg,根据纸带数据,碰后两小车的总动量为______ (结果保留三位有效数字),进而可以验证,在误差范围内两小车碰撞过程中动量______ (选填“守恒”、“不守恒”)。
(3)请你说明步骤①对该实验的作用______ 。
如图甲,长木板上的小车M左端贴有橡皮泥,右端连一穿过打点计时器的纸带,小车N置于M的左侧。打点计时器电源频率为50Hz。实验过程如下:①微调长木板右端的小木片,使小车能在木板上做匀速直线运动
②接通打点计时器电源后,让小车M做匀速直线运动,并与静置于木板上的小车N相碰
③小车M与N粘在一起,继续做匀速直线运动
④实验中获得一条纸带如图乙所示,在图上标记各计数点,并测量出AB、BC、CD、DE四段长度
(1)计算小车M碰撞前的速度大小应选
(2)若小车M的质量为0.4kg,小车N的质量为0.2kg,根据纸带数据,碰后两小车的总动量为
(3)请你说明步骤①对该实验的作用
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5 . 某同学在验证动量守恒定律的实验中,图中左边的小车1与右边的小车2发生碰撞。实验装置如图,实验数据如表格所示(表格中质量单位kg,速度单位m/s)。
根据以上表格中的数据,小车1在碰撞前后的动量分别为_________ 和_________ (保留小数点后两位)。通过数据分析可知,碰撞前、后两小车的动量之和_________ (选填“变”或“不变”)的结论。
碰撞前 | 碰撞后 | |||
质量 | ||||
0.45 | 0.25 | 0.45 | 0.25 | |
速度 | v1 | v2 | v1ʹ | v2ʹ |
0.32 | 0.00 | 0.20 | 0.20 |
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6 . 某科学兴趣小组同学用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下:①用细绳将大小相同、质量分别为mA和mB的小球A和B悬挂在天花板上;
②在A、B两球之间放入少量炸药,引爆炸药,两球反方向摆起,用量角器记录两细绳偏离竖直方向的最大夹角分别为;
试回答下列问题:
(1)实验中所用两细绳长度应______ (填“相等”或“不相等”)。
(2)若两球爆炸过程动量守恒,应满足的表达式为______ (用mA、mB、、表示)。
(3)另一小组同学用该实验装置想探究两小球间的碰撞是否是弹性碰撞,实验步骤如下:
①小球B竖直静止,将小球A拉起一定角度,由静止释放;
②小球A和小球B发生正碰之后,小球A被弹回,用量角器测出悬挂小球B的细绳能摆起的与竖直方向的
最大夹角;
③多次改变初始的值,使得悬挂小球B的细绳摆起的最大角度发生变化,记录多组、值,以为纵轴,为横轴,绘制图像;
④该小组实验中需保证两小球的质量满足:mA______ mB(选填“>”、“<”或“=”)。
②在A、B两球之间放入少量炸药,引爆炸药,两球反方向摆起,用量角器记录两细绳偏离竖直方向的最大夹角分别为;
试回答下列问题:
(1)实验中所用两细绳长度应
(2)若两球爆炸过程动量守恒,应满足的表达式为
(3)另一小组同学用该实验装置想探究两小球间的碰撞是否是弹性碰撞,实验步骤如下:
①小球B竖直静止,将小球A拉起一定角度,由静止释放;
②小球A和小球B发生正碰之后,小球A被弹回,用量角器测出悬挂小球B的细绳能摆起的与竖直方向的
最大夹角;
③多次改变初始的值,使得悬挂小球B的细绳摆起的最大角度发生变化,记录多组、值,以为纵轴,为横轴,绘制图像;
④该小组实验中需保证两小球的质量满足:mA
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7 . 某实验小组采用如图所示的装置验证动量守恒定律,实验步骤如下:
①将斜槽固定在水平桌面上,调节斜槽末端水平,然后挂上铅垂线;
②在水平地面上铺白纸和复写纸:
③测出小球A、B的质量分别为mA、mB;
④将质量较大的球A从斜槽上某一位置由静止释放,落在复写纸上,重复多次;
⑤将球B放在槽口末端,让球A从步骤④中的同一位置由静止释放,撞击球B,两球落到复写纸上,重复多次;
⑥测出球A从释放点到槽口末端的竖直高度h;
⑦取下白纸,用圆规找出落点的平均位置,分别测得步骤④中球A平抛运动的水平位移大小xA1,步骤⑤中球A、B平抛运动的水平位移大小xA2、xB。回答下列问题:
(1)以上步骤中不必要的是______________ ;(填步骤前的序号)
(2)本实验中铅垂线的作用是_________ ;
(3)按照本实验方法,验证动量守恒定律的关系式是_________ (用上述必要的实验步骤测得的物理量符号表示)。
①将斜槽固定在水平桌面上,调节斜槽末端水平,然后挂上铅垂线;
②在水平地面上铺白纸和复写纸:
③测出小球A、B的质量分别为mA、mB;
④将质量较大的球A从斜槽上某一位置由静止释放,落在复写纸上,重复多次;
⑤将球B放在槽口末端,让球A从步骤④中的同一位置由静止释放,撞击球B,两球落到复写纸上,重复多次;
⑥测出球A从释放点到槽口末端的竖直高度h;
⑦取下白纸,用圆规找出落点的平均位置,分别测得步骤④中球A平抛运动的水平位移大小xA1,步骤⑤中球A、B平抛运动的水平位移大小xA2、xB。回答下列问题:
(1)以上步骤中不必要的是
(2)本实验中铅垂线的作用是
(3)按照本实验方法,验证动量守恒定律的关系式是
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8 . 某实验小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,桌面上固定一斜面,斜面末端与桌面平滑连接,小球A从斜面上静止释放会运动到桌面上,之后可以从紧贴桌面的边缘开始做平抛运动,如果事先在桌面边缘处放一形状相同的小球B,则小球A将与小球B发生对心碰撞。按下述步骤进行实验。
①用天平测出A、B两小球的质量,分别为和;
②按图安装好实验装置并调整桌面水平、桌面上先不放小球B,将小球A从斜面上的某位置由静止释放,之后小球从桌面边缘开始做平抛运动,在水平地面的记录纸上留下压痕,重复实验多次,记下平均落地点为P;
③将小球B放在桌面边缘,将小球A从斜面上的某一位置由静止释放,之后与小球B发生碰撞,碰撞之后两球从桌面边缘开始做平抛运动,在水平地面的记录纸上留下压痕,重复实验多次,记下小球A、B的平均落地点分别为M、N;
④已知桌面边缘在记录纸上的投影位置为O点,用毫米刻度尺量出OP、OM和ON。根据该实验小组的测盘,回答下列问题:
(1)在本实验中下列说法正确的是__________
(2)若在误差允许范围内只要满足关系式__________ (用、、OP、OM和ON表示),则说明碰撞中的动量是守恒的,若测得,则__________ 。
(3)若在误差允许范围内只要满足关系式__________ (用OP、OM和ON表示),则说明两球的碰撞是弹性碰撞。
①用天平测出A、B两小球的质量,分别为和;
②按图安装好实验装置并调整桌面水平、桌面上先不放小球B,将小球A从斜面上的某位置由静止释放,之后小球从桌面边缘开始做平抛运动,在水平地面的记录纸上留下压痕,重复实验多次,记下平均落地点为P;
③将小球B放在桌面边缘,将小球A从斜面上的某一位置由静止释放,之后与小球B发生碰撞,碰撞之后两球从桌面边缘开始做平抛运动,在水平地面的记录纸上留下压痕,重复实验多次,记下小球A、B的平均落地点分别为M、N;
④已知桌面边缘在记录纸上的投影位置为O点,用毫米刻度尺量出OP、OM和ON。根据该实验小组的测盘,回答下列问题:
(1)在本实验中下列说法正确的是__________
A.每次从斜面上释放小球A的位置必须为同一位置 |
B.小球A的质量可小于小球B的质量 |
C.小球A与斜面、桌面之间动摩擦因数越小,实验系统误差越小 |
D.用画圆法确定小球落地点时,需要用尽量小的圆把所有落点圈起来,圆心即为小球的平均落地点 |
(2)若在误差允许范围内只要满足关系式
(3)若在误差允许范围内只要满足关系式
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9 . 图甲为某同学在利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律的实验装置图。该实验用到两个相同的光电门1和2及两个质量分别为和的滑块和B,两滑块上分别固定有宽度相同、质量不计的长方形遮光片,滑块的右侧和滑块B的左侧分别带有一个弹性片。实验过程中,将气垫导轨调节水平后,滑块、B分别被左右两侧的弹射架水平弹射出去,在两个光电门之间发生正碰后又分别经过光电门1和2而返回。
(1)用精度为的游标卡尺测量遮光片的宽度,示数如图乙所示,测得本实验中遮光片的宽度__________ 。
(2)某次测量中,数字计时器记录的遮光片通过光电门的遮光时间为,则滑块的速度大小为__________ (结果保留位有效数字)。
(3)若某次实验过程中,与光电门连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为和,与光电门2连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为和,则验证动量守恒定律的表达式为__________ (用题目中的物理量符号表示)
(1)用精度为的游标卡尺测量遮光片的宽度,示数如图乙所示,测得本实验中遮光片的宽度
(2)某次测量中,数字计时器记录的遮光片通过光电门的遮光时间为,则滑块的速度大小为
(3)若某次实验过程中,与光电门连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为和,与光电门2连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为和,则验证动量守恒定律的表达式为
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23-24高二下·浙江·开学考试
10 . 用如图甲所示装置可研究斜槽末端两小球碰撞时的动量守恒。(1)下列相关说法正确的有 。
(2)实验中需选择合适的两小球发生碰撞,现提供如图乙所示的三个小球,则入射小球应选择________ ,被撞小球应选择________ (填图乙中的序号)。
(3)如图丙,白纸上记录了的多次重复实验的数据,其中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,则 B处对应小球的落地点与O点的距离为________ cm;若入射小球的质量为m1,被撞小球的质量为m2,A、B、C三处落点与O点的距离记作、、,则实验需要验证的等式为________ 。
A.安装轨道时, 必须选择光滑的斜槽 |
B.铅垂线的作用是确定小球抛出点在水平地面上的垂直投影位置 |
C.实验中必须测量小球下落的高度 |
D.同一组实验中入射小球必须从同一高度释放 |
(3)如图丙,白纸上记录了的多次重复实验的数据,其中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,则 B处对应小球的落地点与O点的距离为
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