某同學(xué)用如圖1所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒.該同學(xué)利用平拋運動測量兩球碰撞前后的速度,實驗裝置和具體做法如下,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽.實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作10次,得到10個落點痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滑下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡.重復(fù)這種操作10次,并畫出實驗中A、B兩小球落點的平均位置.圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點.其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的豎直平面,米尺的零點與O點對齊.
(1)為了使兩球碰撞為一維碰撞,所選兩球的直徑關(guān)系為:A球的直徑______B球的直徑(“大于”、“等于”或“小于”);為減小實驗誤差,在兩球碰撞后使A球不反彈,所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA______mB(選填“小于”、“大于”或“等于”);
(2)在以下選項中,哪些是本次實驗必須進行的測量?答:______(填選項號).
A.水平槽上未放B球時,測量A球落點位置到O點的距離
B.A球與B球碰撞后,測量A球與B球落點位置到O點的距離
C.A球和B球在空間飛行的時間
D.測量G點相對于水平槽面的高度
(3)已知mA:mB=2:1,E、F、J是實驗中小球落點的平均位置,請你根據(jù)該同學(xué)實驗中所選小球和實驗的記錄紙判斷,A球沒有碰撞B球時的落點是______點(在E、F、J三個落點中選填),A球與B球碰撞后A球的落點是______點(在E、F、J三個落點中選填).
該同學(xué)通過實驗數(shù)據(jù)說明在實驗中A、B兩球碰撞中動量守恒,
請你用圖2中的字母寫出該同學(xué)判斷動量守恒的表達式是______.
(1)為了使兩球碰撞為一維碰撞,即實現(xiàn)對心碰撞,則A球的直徑等于B球的直徑.
在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律,故有mAv0=mAv1+mBv2
在碰撞過程中動能守恒,故有
1
2
mAv02=
1
2
mAv12+
1
2
mBv22

聯(lián)立解得v1=
mA-mB
mA+mB
v0
,要碰后入射小球的速度v1>0,即mA-mB>0,故mA>mB
(2)根據(jù)動量守恒有:mAv0=mAv1+mBv2,因為v0=
x1
t
,v1=
x2
t
v2=
x3
t
.因為時間相同,可以用水平位移代替速度,所以需要測量水平槽上未放B球時,A球落點位置到O點的距離,A球與B球碰撞后,A球與B球落點位置到O點的距離.故A、B正確.
故選:AB.
(3)A球與B球碰后,A球的速度減小,可知A球沒有碰撞B球時的落點是F點,A球與B球碰撞后A球的落點是E點.用水平位移代替速度,動量守恒的表達式為:
mAOF=mAOE+mBOJ.
故答案為:(1)等于,大于 (2)AB. (3)F,E,mAOF=mAOE+mBOJ
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

大原子反應(yīng)堆中,用石墨(碳)做減速劑使快中子變?yōu)槁凶,已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍,假設(shè)中子與碳核的碰撞是彈性的(即碰撞中不計能量損失),而且碰撞前碳核是靜止的,
試求:(1)設(shè)碰撞前中子的動能為E0,問經(jīng)過一次碰撞后,中子的動能損失多少?
(2)至少經(jīng)過多少次碰撞,中子的動能才能少于10-6E0(lg13=1.114,lg11=1.041)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠.觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運動員甲提前站在“交捧”的運動員乙前面.并且開始向前滑行,待乙追上甲時,乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過程中,忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則(  )
A.甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量
B.甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反
C.甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量
D.甲對乙做多少負功,乙對甲就一定做多少正功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

為了驗證機械能守恒定律,某同學(xué)使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗.其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器M通過G1、G2光電門時,光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄,滑行器連同擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,兩光電門中心間的距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m,細繩不可伸長且其質(zhì)量可以忽略,重力加速度為g.該同學(xué)想在水平的氣墊導(dǎo)軌上,只利用以上儀器,在滑行器通過G1、G2光電門的過程中驗證機械能守恒定律,請回答下列問題.
(1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺母,使氣墊導(dǎo)軌水平.請在以下空白處填寫實驗要求;
在不增加其他測量器材的情況下,調(diào)水平的步驟是:取下牽引砝碼m,接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母,若滑行器M放在氣墊導(dǎo)軌上的任意位置都能保持靜止,或者輕推滑行器M分別通過光電門G1、G2的時間______,則導(dǎo)軌水平.
(2)當(dāng)氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平后,在接下來的實驗操作中,以下操作合理的是______;
A.擋光片的寬度D應(yīng)盡可能選較小的
B.選用的牽引砝碼的質(zhì)量m應(yīng)遠小于滑行器的總質(zhì)量M
C.為了減小實驗誤差,光電門G1、G2的間距x應(yīng)該盡可能大一些
D.用來牽引滑行器M的細繩可以與導(dǎo)軌不平行
(3)在每次實驗中,若表達式______;用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立,則機械能守恒定律成立.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

用如圖甲所示的裝置,來驗證碰撞過程中的動量守恒.圖中PQ是斜槽,QR為水平槽.O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點,A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB=3:1.先使A球從斜槽上固定位置G由靜止釋放,在水平地面的記錄紙上留下落點痕跡,重復(fù)10次,得到10個落點.再把B球放在水平槽上的末端R處,讓A球仍從位置G由靜止釋放,與B球碰撞,碰后A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡,重復(fù)10次.A、B兩球在記錄紙上留下的落點痕跡如圖乙所示,其中米尺的零點與O點對齊.
(1)碰撞后A球的水平射程應(yīng)取______cm.
(2)本實驗巧妙地利用小球飛行的水平距離表示小球的水平速度.下面的實驗條件中,不能使小球飛行的水平距離表示為水平速度的是______.
A.使A、B兩小球的質(zhì)量之比改變?yōu)?:1
B.升高固定點G的位置
C.使A、B兩小球的直徑之比改變?yōu)?:3
D.升高桌面的高度,即升高R點距地面的高度
(3)利用此次實驗中測得的數(shù)據(jù)計算碰撞前的總動量與碰撞后的總動量的比值為______.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖是用來驗證動量守恒的實驗裝置,彈性球1用細線懸掛于O點,O點下方桌子的邊沿有一豎直立柱.實驗時,將球1拉到A點,并使之靜止,同時把球2放在立柱上.釋放球1,當(dāng)它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞.碰后球1向左最遠可擺到B點,球2落到水平地面上的C點.測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒.現(xiàn)已測出A點離水平桌面的距離為a,B點離水平桌面的距離為b,C點與桌子邊沿間的水平距離為c.此外,還需要測量的量是______、______、______、和______.根據(jù)測量的數(shù)據(jù),該實驗中動量守恒的表達式為:______.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體做機械振動的回復(fù)力( )
A.必定是區(qū)別于重力、彈力、摩擦力的另一種力
B.必定是物體所受的合力
C.可以是物體受力中的一個力
D.可以是物體所受力中的一個力的分力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(5分)關(guān)于簡諧運動與機械波的下列說法中,正確的是     。  (全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有錯選的得0分)
A.同一單擺,在月球表面簡諧振動的周期大于在地面表面簡諧振動的周期
B.受迫振動的振幅與它的振動頻率無關(guān)
C.在同一種介質(zhì)中,不同頻率的機械波的傳播速度不同
D.在波的傳播過程中,質(zhì)點的振動方向總是與波的傳播方向垂直

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于簡諧振動和簡諧機械波的說法正確的是         .(填入選項前的字母,有填錯的不得分)
A.彈簧振子的周期與振幅有關(guān)
B.橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定
C.在波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度
D.單位時間內(nèi)經(jīng)過媒質(zhì)中一點的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案