13.某同學(xué)用甲圖裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn).先將A球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的B球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓A球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下,和B球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次.從左向右依次是MPN點(diǎn)
(1)實(shí)驗(yàn)記錄如圖所示,則A球碰前做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移是圖中的OP,B球被碰后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移是圖中的ON.(兩空均選填“OM”、“OP”或“ON”)
(2)小球A下滑過(guò)程中與斜槽軌道間存在摩擦力,這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生誤差(選填“會(huì)”或“不會(huì)”).
(3)若入射小球A質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球B質(zhì)量為m2半徑為r2,則正確的是C
A.m1>m2,r1>r2               B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2                D.m1<m2,r1=r2
(4)為完成此實(shí)驗(yàn),以下所提供的測(cè)量工具中必需的是CD(填下列對(duì)應(yīng)的字母).
A.直尺   B.游標(biāo)卡尺      C.天平        D.秒表
(5)按照本實(shí)驗(yàn)方法,驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是m1OP=m1OM+m2ON,.

分析 明確實(shí)驗(yàn)原理,知道要驗(yàn)證動(dòng)量守恒,就需要知道碰撞前后的動(dòng)量,所以要測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度,碰撞前后小球都做平拋運(yùn)動(dòng),速度可以用水平位移代替; 從而明確實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng);
兩球都做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律不難判斷出各自做平拋運(yùn)動(dòng)的落地點(diǎn),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)求出碰撞前后兩個(gè)小球的速度,根據(jù)動(dòng)量的公式列出表達(dá)式,代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動(dòng)量是否相等.

解答 解:(1)撞后兩小球做平拋運(yùn)動(dòng),高度相同,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,如果不同,則不能用水平位移代替碰撞后的速度,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響;
A小球和B小球相撞后,B小球的速度增大,A小球的速度減小,所以碰撞后A球的落地點(diǎn)距離O點(diǎn)最近,B小球離O點(diǎn)最遠(yuǎn),中間一個(gè)點(diǎn)是未放B球時(shí)A的落地點(diǎn),所以相碰后,小球A、B的平均落點(diǎn)位置依次是圖中P、N點(diǎn);
(2)只要小球每次到達(dá)末端的速度相等,則就不會(huì)產(chǎn)生誤差;故要只每次讓小球從同一點(diǎn)滑下即可,摩擦力不會(huì)帶來(lái)誤差;
(3)兩球要發(fā)生對(duì)心碰撞,故兩球的半徑應(yīng)相同; 同時(shí)為了防止A球反彈,A球的質(zhì)量要大于B球;
故選C;
(4)小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拋出點(diǎn)的高度h相同,則它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,需要驗(yàn)證:m1v1=m1v1′+m2v2,則:m1v1t=m1v1′t+m2v2t,得m1x1=m1x1′+m2x2,由圖所示可知,需要驗(yàn)證:m1OP=m1OM+m2ON,
因此實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量有:①入射小球的質(zhì)量,②被碰小球的質(zhì)量,③入射小球碰前平拋的水平位移,④入射小球碰后平拋的水平位移,⑤被碰小球碰后平拋的水平位移,測(cè)量水平位移需要用直尺,測(cè)質(zhì)量需要天平,因此需要的實(shí)驗(yàn)器材是AC.
(5)根據(jù)(4)公式可知,我們需要驗(yàn)證的物理公式為:
m1OP=m1OM+m2ON,
故答案為:(1)P;N; (2)不會(huì); (3)C; (4)AC;(5)m1OP=m1OM+m2ON,

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn),要學(xué)會(huì)在相同高度下,水平射程來(lái)間接測(cè)出速度的方法,掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關(guān)系,是解決本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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求:上行光信號(hào)在真空中波長(zhǎng)是多少?(保留三位有效數(shù)字)

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1.衛(wèi)星圍繞地球在某一軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.該衛(wèi)星的向心加速度不變B.該衛(wèi)星的線速度不變
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8.有A、B兩個(gè)電阻,它們的伏安特性曲線如圖所示,從圖線可以判斷( �。�
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B.電阻A的阻值小于電阻B
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(1)恒力F的表達(dá)式為何值,兩小球可能相碰?(用m,L,ω,h,g表示)
(2)在滿足(1)條件的前提下,求Q運(yùn)動(dòng)到槽口的最短時(shí)間和相應(yīng)的Q在槽上滑行的距離.

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5.以下說(shuō)法中,那一種是驗(yàn)電器的主要工作原理( �。�
A.摩擦起電B.尖端放電
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2.某萬(wàn)用表的電壓檔如圖所示,電流表的量程為50μA,它的內(nèi)阻為5000Ω.三擋電壓的量程分別為U1=1V,U2=2.5V,U3=10V,求各檔的分壓電阻R1、R2、R3各是多少?

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3.在用電火花計(jì)時(shí)器“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,如圖1所示的是一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.

(1)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V的交流電.使用時(shí),要把紙帶穿過(guò)限位孔,當(dāng)接通電源、按下脈沖開(kāi)關(guān)時(shí),計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤,產(chǎn)生火花放電,于是就在運(yùn)動(dòng)的紙帶上就打出一行點(diǎn)跡.
(2)接通電源與釋放紙帶(或物體),這兩個(gè)操作時(shí)刻的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是A
A.先接通電源,后釋放紙帶
B.先釋放紙帶,后接通電源
C.釋放紙帶的同時(shí)接通電源
D.先接通電源或先釋放紙帶都可以
(3)根據(jù)相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差相等可以判定小車做勻加速運(yùn)動(dòng).
(4)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)有關(guān)公式可求得vB=1.38m/s,vC=2.64m/s,vD=3.90m/s.
(5)利用求得的數(shù)值在圖2中作出小車的v-t圖線(以打A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始記時(shí)),并根據(jù)圖線求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=12.6m/s2
(6)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是0.12m/s,此速度的物理意義是:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)A時(shí)紙帶對(duì)應(yīng)的速度.

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