關(guān)于“驗證動量守恒定律”的實驗,請完成下列的三個問題:
(1)如圖所示,在做“驗證動量守恒定律”的實驗時,實驗必須要求滿足的條件是:______
A.斜槽軌道必須是光滑的
B.斜槽軌道末端的切線是水平的
C.入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下
D.若入射小球質(zhì)量為m1,被碰小球質(zhì)量為m2,則m1>m2
(2)利用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上的S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量出平拋的射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射小球m1從斜軌上的S位置由靜止釋放,與小球m2相碰,并且多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是______.(填選項前的符號)
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2;B.測量小球m1開始釋放高度h; C.測量拋出點距地面的高度H;
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N;測量平拋射程OM,ON.
(3)若兩個小球相碰前后的動量守恒,其表達(dá)式可以表示為______.[利用(2)中所測量的物理量表示];若碰撞是彈性的碰撞,那么還應(yīng)該滿足的表達(dá)式應(yīng)該為______.[利用(2)中所測量的物理量表示].
(1)A、“驗證動量守恒定律”的實驗中,是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開軌道后做平拋運動,對斜槽是否光滑沒有要求,故A錯誤;
B、要保證每次小球都做平拋運動,則軌道的末端必須水平,故B正確;
C、要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,故C正確;
D、為了保證小球碰撞為對心正碰,且碰后不反彈,要求ma>mb,ra=rb,故D正確.
應(yīng)選:BCD.
(2)要驗證動量守恒定律定律,即驗證:m1v1=m1v2+m2v3,小球離開軌道后做平拋運動,它們拋出點的高度相等,在空中的運動時間t相等,
上式兩邊同時乘以t得:m1v1t=m1v2t+m2v3t,得:m1OP=m1OM+m2ON,
因此實驗需要測量:兩球的質(zhì)量、小球的水平位移,故選:AD.
(3)由(2)知,實驗需要驗證:m1OP=m1OM+m2ON;
如果碰撞過程機械能守恒,則:
1
2
m1v12=
1
2
m1v22+
1
2
m2v32,
兩邊同時乘以t2得:
1
2
m1v12t2=
1
2
m1v22t2+
1
2
m2v32t2,則m1OP2=m1OM2+m2OP2
故答案為:(1)BCD;(2)AD;(3)m1OP=m1OM+m2ON;m1OP2=m1OM2+m2OP2
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(10分)一根彈性繩沿x軸方向放置,左端在原點O,用手握住繩的左端使其沿y軸方向做周期為1s的簡諧運動,于是在繩上形成一列簡諧波,如圖所示。求:

(1)若從波傳到平衡位置在x =" 1" m處的M質(zhì)點時開始計時,那么經(jīng)過的時間等于多少時,平衡位置在x = 4.5 m處的N質(zhì)點恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置?在圖中準(zhǔn)確畫出當(dāng)時彈性繩上的波形。
(2)從繩的左端點開始做簡諧運動起,當(dāng)它通過的總路程為88 cm時,N質(zhì)點振動通過的總路程是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量M=100kg的小船靜止在水面上,船首站著質(zhì)量m=40kg的游泳者甲,船尾站著質(zhì)量m=60kg的游泳者乙,船首指向左方,若甲、乙兩游泳者同時在同一水平線上甲朝左、乙朝右以3m/s的速率躍入水中,則( 。
A.小船向左運動,速率為1m/s
B.小船向左運動,速率為0.6m/s
C.小船向右運動,速率大于1m/s
D.小船仍靜止

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在水平光滑直導(dǎo)軌上,靜止著三個質(zhì)量為m=1kg的相同小球A、B、C,現(xiàn)讓A球以v0=2m/s的速度向著B球運動,A、B兩球碰撞后粘合在一起,兩球繼續(xù)向右運動并跟
C球碰撞,C球的最終速度vC=1m/s.求:
(1)A、B兩球跟C球相碰前的共同速度多大?
(2)兩次碰撞過程中一共損失了多少動能?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,木塊放在光滑水平面上,一顆子彈水平射入木塊中,子彈受到的平均阻力為f,射入深度為d,此過程中木塊位移為s,則(      )
A.子彈損失的動能為fsB.木塊增加的動能為f(s+d)
C.子彈動能的減少等于木塊動能的增加D.子彈、木塊系統(tǒng)總機械能的損失為fd

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為M的木塊從某一高度自由下落,在空中被一粒水平飛行的子彈擊中并留在其中,子彈的速度為,質(zhì)量為m,則木塊下落的時間與自由下落相比將(  )
A.不變 B.變長
C.變短D.無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

小剛同學(xué)設(shè)計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗:

(1)下面是實驗的主要步驟:
①把長木板放置在水平桌面上,其中一端用薄木片墊高;
②把打點計時器固定在長木板的一端;
③將紙帶穿過打點計時器并固定在小車A的一端;
④把小車A的前端固定橡皮泥,讓小車B靜止的放置在木板上;
⑤先______,再______,接著與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體繼續(xù)運動;(以上兩空填寫后續(xù)描述中的字母符號:a.推動小車A使之運動,b.接通電源)
⑥關(guān)閉電源,取下紙帶,換上新紙帶,重復(fù)步驟③④⑤,選出較理想的紙帶如圖乙所示;
⑦用天平測得小車A的質(zhì)量為m1=0.4kg,小車B的質(zhì)量為m2=0.2kg.
(2)在上述實驗步驟中,還需完善的步驟是______(填寫步驟序號并完善該步驟)
(3)若已測得打點紙帶如圖乙所示,并測得各計數(shù)點間距(已標(biāo)在圖上).A為運動的起點,則應(yīng)選______段來計算A碰前的速度.應(yīng)選______段來計算A和B碰后的共同速度;(以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)
(4)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算,碰前兩小車的總動量為______kg?m/s,碰后兩小車的總動量為______kg?m/s.(以上兩空結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(5)試說明(4)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

氣墊導(dǎo)軌工作時能夠通過噴出的氣體使滑塊懸浮,從而基本消除掉摩擦力的影響,因此成為重要的實驗器材,氣墊導(dǎo)軌和光電門、數(shù)字毫秒計時器配合使用能完成許多實驗.現(xiàn)提供以下實驗器材:(名稱、圖象、編號如圖).利用以上實驗器材可以完成“驗證動量守恒定律”的實驗.為完成此實驗,某同學(xué)將實驗原理設(shè)定為:m1v0=(m1+m2)v
(1)針對此原理,我們應(yīng)選擇的器材編號為:______;
(2)在我們所選的器材中:______器材對應(yīng)原理中的m1(填寫器材編號).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電磁振蕩與機械振動相比(  ).
A.變化規(guī)律不同,本質(zhì)不同
B.變化規(guī)律相同,本質(zhì)相同
C.變化規(guī)律不同,本質(zhì)相同
D.變化規(guī)律相同,本質(zhì)不同

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