【題目】為了驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失),某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不等的小球,按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn):
(1)用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2;
(2)按如圖所示,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置. 將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點(diǎn)的切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端;
(3)先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下,記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置E;
(4)將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和m2在斜面上的落點(diǎn)位置;
(5)用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末點(diǎn)B的距離. 圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置,到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF;
根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:
A、小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)是圖中的_______點(diǎn),m2的落點(diǎn)是圖中的______點(diǎn)。
B、用測(cè)得的物理量來(lái)表示,只要滿足關(guān)系式 __________,則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的.
C、用測(cè)得的物理量來(lái)表示,只要滿足關(guān)系式 __________,則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞.
【答案】 D F
【解析】(1)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度減小,都做平拋運(yùn)動(dòng),所以碰撞后m1球的落地點(diǎn)是D點(diǎn),m2球的落地點(diǎn)是F點(diǎn);
(2)碰撞前,小于m1落在圖中的E點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1.小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)在圖中的D點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1′,m2的落點(diǎn)是圖中的F點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v2. 設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α,
由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:LDsinα=gt2,LDcosα=v′1t
解得:
同理可解得: ,
所以只要滿足m1v1=m2v2+m1v′1即: 則說(shuō)明兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒;
(3)若兩小球的碰撞是彈性碰撞,則碰撞前后機(jī)械能沒(méi)有損失.則要滿足關(guān)系式m1v12=m1v′12+m2v2
即:m1LE=m1LD+m2LF
點(diǎn)睛:學(xué)會(huì)運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度,兩小球的碰撞是彈性碰撞,則碰撞前后機(jī)械能沒(méi)有損失.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】平直公路上有甲、乙兩輛汽車,甲以a=2m/s2的加速度由靜止開(kāi)始勻加速行駛,乙在甲的前方s=12m處以v=4m/s的速度做同方向的勻速運(yùn)動(dòng),問(wèn):
(1)甲何時(shí)追上乙?甲追上乙時(shí)的速度為多大?
(2)在追趕過(guò)程中,甲、乙之間何時(shí)有最大距離?最大距離為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,那么合上電鍵后:
(1).將原線圈迅速插入副線圈時(shí),靈敏電流計(jì)指針將________。(填“向左偏轉(zhuǎn)一下”或“向右偏轉(zhuǎn)一下”或“不偏轉(zhuǎn)”)
(2).原線圈插入副線圈后,將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí),靈敏電流計(jì)指針________。(填“向左偏轉(zhuǎn)一下”或“向右偏轉(zhuǎn)一下”或“不偏轉(zhuǎn)”)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(甲)所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,兩軌相距L=0.4 m,導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的磁場(chǎng),其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖(乙)所示。一根質(zhì)量m=0.2 kg、電阻r=0.1 Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右變速運(yùn)動(dòng),且金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力大小不變。下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 金屬棒向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
B. 金屬棒在x=1 m處的速度大小為0.5m/s
C. 金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m過(guò)程中,外力F所做的功為0.175 J
D. 金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過(guò)程中,流過(guò)金屬棒的電量為2C
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平桌面上放著一根兩端封閉的長(zhǎng)為L(zhǎng)的玻璃管,管內(nèi)勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在管壁左側(cè),另一端連著一質(zhì)量為m的小球,小球與玻璃管的右側(cè)壁相接觸。現(xiàn)加一外力使玻璃管以左端為軸緩慢轉(zhuǎn)至豎直位置,此過(guò)程外力做功W。已知重力加速度大小為g,小球的直徑略小于玻璃管的內(nèi)徑,不計(jì)玻璃管的質(zhì)量和小球與玻璃管的摩擦,則整個(gè)過(guò)程中下列情況可能的是
A. 小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能保持不變
B. 彈簧增加的彈性勢(shì)能為W-mgL+
C. 小球的重力勢(shì)能逐漸增大
D. 小球距桌面的高度先增大后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì),電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,電容器板長(zhǎng)l =10cm,板間距離d =10cm,下極板接地,電容器右端到熒光屏的距離也是L=10cm,在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.(每個(gè)電子穿過(guò)平行板的時(shí)間都極短,可以認(rèn)為電子穿過(guò)平行板的過(guò)程中電壓是不變的)
求:
(1)在t=0.06s時(shí)刻,電子打在熒光屏上的何處;
(2)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長(zhǎng)?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】俄羅斯“和平號(hào)”空間站在人類航天史上寫(xiě)下了輝煌的篇章,因不能保障其繼續(xù)運(yùn)行,將其墜入太平洋。設(shè)空間站的總質(zhì)量為m,在離地面高度為h的軌道上繞地球以v0的速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。墜落時(shí)地面指揮系統(tǒng)使空間站在極短時(shí)間內(nèi)相對(duì)于空間站向前噴出部分高速氣體,使其速度瞬間沿原方向變小,并只在萬(wàn)有引力作用下下墜入太平洋。設(shè)噴出氣體的質(zhì)量為,噴出氣體的速度相對(duì)于空間站為40v0,已知地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R.
【若質(zhì)量為m的物體在地球上的萬(wàn)有引力勢(shì)能(以無(wú)窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零,其中 M 為地球質(zhì)量,G 為引力常量, r 表示物體到地心的距離)】
求:(1) 噴出氣體后空間站的速度大小;
(2)空間站落到太平洋表面時(shí)的速度大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】將自由落體運(yùn)動(dòng)分成時(shí)間相等的4段,物體通過(guò)最后1段時(shí)間下落的高度為56 m,那么物體下落的第1段時(shí)間所下落的高度為( )
A. 3.5 m B. 7 m C. 8 m D. 16 m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖中,圖(a)為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2s時(shí)的波形圖,圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 波的傳播方向向右
B. 波的傳播方向向左
C. 波速為0.4m/s
D. 0~2s時(shí)間內(nèi),P運(yùn)動(dòng)的路程為8cm
E. 當(dāng)t=7s時(shí),P恰好回到平衡位置
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