【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過(guò)程中不變量的實(shí)驗(yàn):在小車(chē)甲的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車(chē)甲使之做勻速直線運(yùn)動(dòng).然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)乙相碰并粘合成一體,而后兩車(chē)?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng),他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖1所示.在小車(chē)甲后連著紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz,長(zhǎng)木板下墊著小木片用以平衡摩擦力.

已測(cè)得小車(chē)甲的質(zhì)量m=0.40kg,小車(chē)乙的質(zhì)量m=0.20kg,已得到打點(diǎn)紙帶如圖2所示,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距并標(biāo)在圖上,A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn).由以上測(cè)量結(jié)果可得,碰前兩小車(chē)系統(tǒng)的總動(dòng)量為______ kgm/s;碰后兩小車(chē)系統(tǒng)的總動(dòng)量為______ kgm/s.(保留三位有效數(shù)字)

【答案】 0.420 0.417

【解析】

本題考查動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證;關(guān)鍵在于根據(jù)碰撞之后共同勻速運(yùn)動(dòng)的速度小于碰撞之前A獨(dú)自運(yùn)動(dòng)的速度,確定AC應(yīng)在碰撞之前,DE應(yīng)在碰撞之后.

由于碰撞之后共同勻速運(yùn)動(dòng)的速度小于碰撞之前A獨(dú)自運(yùn)動(dòng)的速度,故AC應(yīng)在碰撞之前,DE應(yīng)在碰撞之后.

推動(dòng)小車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),故小車(chē)有個(gè)加速過(guò)程,在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng),即在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同,故BC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段,故選BC計(jì)算碰前的速度;

碰撞過(guò)程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,而AB碰后的共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng),故在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同的位移,故應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算碰后共同的速度.

碰前系統(tǒng)的動(dòng)量即A的動(dòng)量,則P1=m1v1=m =0.40×=0.420kgm/s

碰后的總動(dòng)量P2=(m1+m2)v2=(m1+m2=(0.40+0.20)×=0.417kgm/s

故答案為:0.420,0.417.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示,一個(gè)氫離子和一個(gè)氦離子同時(shí)從同一點(diǎn)由靜止開(kāi)始,經(jīng)同一電場(chǎng)加速后垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,最終打在與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)平行的豎直熒光屏上,整個(gè)過(guò)程中不考慮兩離子間的相互作用,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 兩離子將先后打在熒光屏上的同一點(diǎn)

B. 兩離子將同時(shí)打在熒光屏上的同一點(diǎn)

C. 兩離子打在熒光屏上時(shí)速度大小之比為2:1

D. 兩離子打在熒光屏上時(shí)速度大小之比為:1

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【題目】(題文)如圖為一物體沿直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象,由此可知( )

A. 2s末物體返回出發(fā)點(diǎn)

B. 4s末物體運(yùn)動(dòng)方向改變

C. 3s末與5s末的加速度相同

D. 8s內(nèi)物體的位移為零

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【題目】圖所示為某同學(xué)研究“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

①下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶滑輪的長(zhǎng)木板、墊塊、小車(chē)和砝碼、鉤碼、刻度尺。除以上器材外,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有:__________

A.秒表 B.天平(附砝碼)

C.低壓交流電源 D.低壓直流電源

②如圖所示, AB、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T,AB間的距離為x1,BC間的距離為x2,則小車(chē)的加速度a=__________(用字母表示)。已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,則a=__________m/s2,B點(diǎn)的瞬時(shí)速度是__________m/s(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

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【題目】如圖所示,甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m,兩船沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng),速度分別為2v0、v0.為避免兩船相撞,乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船,甲船上的人將貨物接住,求拋出貨物的最小速度.(不計(jì)水的阻力)

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A. 1、2圖中的θ角均增大,F均不變

B. 1、2圖中的θ角均增不變,F均不變

C. 1圖中θ角增大、2圖中θ角不變,張力F均不變

D. 1圖中θ角減小、T不變,2圖中θ角增大,F減小

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A. 5 m/s B. 4 m/s C. 8.5 m/s D. 9.5 m/s

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1)若此時(shí)B車(chē)立即以的加速度啟動(dòng),通過(guò)計(jì)算判定:如果A車(chē)司機(jī)沒(méi)有剎車(chē),是否會(huì)撞上B車(chē);若不相撞,求兩車(chē)相距最近時(shí)的距離;若相撞,求出從A車(chē)發(fā)現(xiàn)B車(chē)開(kāi)始到撞上B車(chē)的時(shí)間。

2)若A車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)B車(chē),立即剎車(chē)(不計(jì)反應(yīng)時(shí)間)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小(兩車(chē)均視為質(zhì)點(diǎn)),為避免碰撞,在A車(chē)剎車(chē)的同時(shí),B車(chē)立即做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)反應(yīng)時(shí)間),問(wèn):B車(chē)加速度至少多大才能避免事故(這段公路很窄,無(wú)法靠邊讓道)。

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B. c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C. 若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功

D. 若將一負(fù)試探電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn),電勢(shì)能增加

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