【題目】為了驗證碰撞中的動量和能量是否守恒,長郡中學髙三物理興趣小組找來了一端傾斜另一端水平的光滑軌道,如圖所示。在距離水平部分高為h處和水平部分安裝了12兩個光電門,然后找來兩個直徑均為d但質(zhì)量分別為mAmB的小球A、B進行實驗。先將小球B靜放在水平軌道上兩光電門之間,讓小球A從傾斜軌道上較高位置釋放,光電門1記錄了小球A碰撞前后通過的時間t1、t1,光電門2記錄了碰后小球B通過的時間t2。通過對實驗結(jié)果的分析可知mA___________(大于”“小于等于”)mB,若滿足關(guān)系式___________,則說明碰撞中能量守恒。如果兩小球的位置互換,該實驗___________(不能”)成功。

【答案】小于

【解析】

由題意,兩個直徑相同的小球在光滑的水平面上發(fā)生碰撞,要驗證動量守恒,則必定要測出碰撞前后的速度,從題意來看,由于小球A通過光電門的時間有兩個,則說明小球A碰撞兩次通過光電門,即碰撞后反彈,要反彈則A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量;

由機械能守恒定律可以求出兩個小球的速度分別由下式表示:

若碰撞前后機械能守恒,則有:

將以上式代入并化簡可得:

若把兩球的位置互換,則碰撞后B球不會反彈,但B球碰撞可以通過光電門2,仍可求出碰撞后的速度,同樣也能驗證機械能理否守恒。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體同時同地沿同一方向做直線運動的圖象如圖所示,則  

A. 甲、乙兩次相遇的時刻為10s末和第40s

B. 在第50s末,甲在乙的前方

C. 甲、乙兩次相遇的時刻為20s末和第60s

D. 經(jīng)20s后乙開始返回

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【題目】如圖所示,在傾角θ=37°的光滑斜面上質(zhì)量均為m=5kgA、B兩物體用k=200N/m的輕彈簧相連,初始時A、B兩物體靜止放在斜面底端的擋板上,F(xiàn)施加一個沿斜面向上的外力F作用在物體A上,使之能勻加速上升,經(jīng)t=0.4s物體B剛要脫離擋板。已知sin37°=0.6,g=10m/s2,則下列說法正確的是

A. 所施外力F隨時間均勻增大

B. 物體A運動的加速度為3m/s2

C. 物體B脫離擋板時物體A的速度為2m/s

D. 0.4s內(nèi)外力F所做的功為14.625J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b帶等量異種電荷,MNab連線的中垂線,現(xiàn)有一帶電粒子從M點以一定的初速度v射出,開始時的一段軌跡如圖中實線所示,若不計重力的作用,則在飛越該電場的過程中,下列說法中正確的是( )

A. 該粒子帶正電

B. 該粒子的動能先減小后增大

C. 該粒子的電勢能先減小后增大

D. 該粒子運動到無窮遠處后,其速度大小一定仍為v

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【題目】如圖所示,在xoy坐標平面內(nèi)以O為圓心,半徑R=0.2m的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度B=0.1T的勻強磁場,圓形區(qū)域的下端與x軸相切于坐標原點O.現(xiàn)從坐標原點O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范國內(nèi),發(fā)射速率均為v0=2.0×106m/s的帶正電粒子,粒子的比荷為=1.0×108C/kg,不計粒子的重力、粒子對磁場的影響及粒子間的相互作用力,求:

1)粒子做圓周運動的軌道半徑r

2)沿y軸正方向射入磁場的粒子,在磁場中運動的時間;

3)若在x≥0.2m,y0的區(qū)域有電場強度E=15×105N/C.豎直向下的勻強電場,則粒子到達x軸上的范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一有界區(qū)域內(nèi),存在著磁感應(yīng)強度大小為B2B,方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場磁場寬度均為L;邊長為L的正方形框abedbe邊緊靠磁場邊緣置于桌面上,使線框勻速通過磁場區(qū)域,若以逆時針方向為電流的正方向,能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖

A. B.

C. D.

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【題目】如圖甲,兩個等量同種電荷PQ固定于光滑絕緣水平面上,電荷量q=+1×10-3C,質(zhì)量m=0.02kg的小球從a點靜止釋放,沿中垂線運動到電荷連線中點O過程中的v—t圖象如圖乙中圖線①所示,其中b點處為圖線切線斜率最大的位置,圖中②為過b點的切線,則下列說法正確的是

A. P、Q帶正電荷

B. b點的場強E=30 vm

C. a、b兩點間的電勢差為90V

D. 小球從aO的過程中電勢能先減少后增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一細線系一小球繞O點在豎直面做圓周運動,a、b分別是軌跡的最高點和最低點,c、d兩點與圓心等高,小球在a點時細線的拉力恰好為0,不計空氣阻力,則下列說法正確的是(

A. 小球運動到c、d兩點時,受到的合力指向圓心

B. 小球從a點運動到b點的過程中,機械能先增大后減小

C. 小球從a點運動到b點的過程中,細線對小球的拉力先做正功后做負功

D. 小球從a點運動到b點的過程中,先失重后超重

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導軌水平放置于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,導軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動,外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kvF0k是常量),金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為FA,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時間t變化圖象可能正確的有

A. B.

C. D.

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