【題目】如圖為驗證動量守恒定律的實驗裝置,實驗中選取兩個半徑相同、質(zhì)量不等的小球,按下面步驟進行實驗

①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1m2

②安裝實驗裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端切線水平,再將一斜面BC連接在斜槽末端;

③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,標記小球在斜面上的落點位置P;

④將小球m2放在斜槽末端B處,仍讓小球從斜槽頂端A處由靜止釋放,兩球發(fā)生碰撞,分別標記小球m1、m2在斜面上的落點位置;

⑤用毫米刻度尺測出各落點位置到斜槽末端B的距離,圖中M、PN點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置,從M、P、NB點的距離分別為sM、sP、sN。依據(jù)上述實驗步驟,請回答下面問題:

(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿足_________(填寫“>”“<”或“=”);

(2)小球m1m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中______點,m2的落點是圖中______點;

(3)用題目中給出的符號來表示,只要滿足關(guān)系式_______________,就能說明兩球碰撞前后動量是守恒的;

(4)用題目中給出的符號來表示,只要滿足關(guān)系式_______________,就能說明兩小球的碰撞為彈性碰撞。

【答案】 N

【解析】

(1)[1]為了防止入射球碰撞后反彈,一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,故m1m2
(2)(3)[2][3][4]碰撞前,小球m1落在圖中的P點,設(shè)其水平初速度為v1;小球m1m2發(fā)生碰撞后,m1的速度變小,m1的落點在圖中的M點,設(shè)其水平初速度為v'1;m2的落點是圖中的N點,設(shè)其水平初速度為v2;設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α
由平拋運動規(guī)律得

sMsinα=gt2

sMcosα=v1t

解得

同理可得

因此只要滿足

m1v1=m2v2+m1v'1

則說明兩球碰撞過程中動量守恒。
(3)[5]如果滿足小球的碰撞為彈性碰撞,則應(yīng)滿足

代入以上速度表達式可得

m1sP=m1sM+m2sN

故需要驗證m1sPm1sM+m2sN相等。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗糙水平面上的物體在水平拉力F作用下做勻加速直線運動,現(xiàn)使F不斷變小到零,則在滑動過程中( )

A. 物體的加速度不斷減小,速度不斷增大

B. 物體的加速度不斷增大,速度不斷減小

C. 物體的加速度先增大后減小,速度先減小后增大

D. 物體的加速度先減小后增大,速度先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在冰壺比賽中,球員手持毛刷擦刷冰面,可以改變冰壺滑行時受到的阻力。如圖a所示,藍壺靜止在圓形區(qū)域內(nèi),運動員用等質(zhì)量的紅壺撞擊藍壺,兩壺發(fā)生正碰。若碰撞前、后兩壺的 vt圖像如圖b所示。關(guān)于冰壺的運動,下列說法正確的是(  )

A.兩壺發(fā)生彈性碰撞B.藍壺受到的滑動摩擦力較大

C.碰撞后兩壺相距的最遠距離為1.1 mD.碰撞后藍壺的加速度大小為0.12 m/s2

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【題目】如圖所示,AB兩球用細線懸掛于天花板上且靜止不動,兩球質(zhì)量mA=2mB,兩球間是一個輕質(zhì)彈簧,如果突然剪斷懸線,則在剪斷懸線瞬間:(  )

A.A球加速度為g,B球加速度為g

B.A球加速度為2gB球加速度為0

C.A球加速度為g,B球加速度為0

D.A球加速度為g,B球加速度為g

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【題目】一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā),沿平直公路開往乙地,汽車先做勻加速直線運動,接著做勻減速直線運動,開到乙地剛好停止,其速度-時間圖象如圖所示,那么在0t0t0-3t0兩段時間內(nèi)(  )

A.加速度之比為31

B.位移大小之比為11

C.平均速度大小之比為11

D.時刻汽車的運動方向發(fā)生改變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證機械能守恒定律的實驗

1)實驗室提供了鐵架臺、夾子、導(dǎo)線、紙帶等器材.為完成此實驗,除了所給的器材,從圖中還必須選取的實驗器材是________

2)下列方法有助于減小實驗誤差的是________

A.在重錘的正下方地面鋪海綿

B.必須從紙帶上第一個點開始計算驗證機械能是否守恒

C.重復(fù)多次實驗,重物必須從同一位置開始下落

D.重物的密度盡量大一些

3)完成實驗后,小明用刻度尺測量紙帶距離時如圖(乙),已知打點計時器每0.02 s打一個點,則B點對應(yīng)的速度vB________m/s.H點對應(yīng)的速度為vH,重物下落的高度為hBH,重物質(zhì)量為m,當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,為得出實驗結(jié)論完成實驗,需要比較mghBH________的大小關(guān)系(用題中字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為m的活塞封閉在導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi),此時活塞靜止且距離底部的高度為h,不計活塞與汽缸間的摩擦。外界大氣壓強為(未知),其中,汽缸截面積為S,重力加速度為g,求:

(1)甲圖中封閉氣體的壓強?

(2)若在活塞上放置質(zhì)量為m的鐵塊,活塞下滑后再次靜止,如圖乙所示,求=?(此過程溫度不變)。

(3)現(xiàn)對乙圖中封閉氣體緩慢加熱,使活塞剛好回到原來的位置,若此過程中氣體從外界吸收的熱量為Q,則氣體的內(nèi)能增加了多少?

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【題目】如圖所示,半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置,兩個質(zhì)量均為m的小球A、B以不同的速度進入管內(nèi),A通過最高點C時,對管壁上部壓力為3mg,B通過最高點C時,對管壁上下部均無壓力,則小球A通過最高點C點時的速度vA、B兩球落地點間的距離x為(

A.x=R

B.x=2R

C.v=

D.v=

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【題目】201941121時黑洞視界望遠鏡合作組織(ETE)宣布了近鄰巨橢圓星系M87中心捕獲的首張黑洞圖像,提供了黑洞存在的直接視覺證據(jù),驗證了1915年愛因斯坦的偉大預(yù)言。一種理論認為,整個宇宙很可能是個黑洞,如今可觀測宇宙的范圍膨脹到了半徑465億光年的規(guī)模,也就是說,我們的宇宙就像一個直徑930億光年的球體。黑洞的質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足史瓦西半徑公式 (其中c為光速,其值為c=3×108m/sG為引力常量,其值為667×10-11N·m2/kg2)則,由此可估算出宇宙的總質(zhì)量的數(shù)量級約為

A. 1054kgB. 1044kg

C. 1034kgD. 1024kg

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