16．為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能守恒).某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同.質(zhì)量不等的小球.按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn): 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：
①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量（分別為m1和m2．且m1＞m2）
②按照如圖所示的那樣，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點(diǎn)的切線水平．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處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置E；
④將小球m2放在斜槽前端邊緣上，讓小球m1從斜槽頂端A處仍由靜止?jié)L下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置；
⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置，到斜槽末端點(diǎn)B的距離．圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF．
根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：
（1）小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的
D
D
點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的
F
F
點(diǎn)．
（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)認(rèn)為，只要滿足關(guān)系式：m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
，就說(shuō)明兩個(gè)小球在碰撞中動(dòng)量是守恒的，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理是：
m1v1=m2v2+m1v′
m1v1=m2v2+m1v′

（3）用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式
m1LE=m1LD+m2LF
m1LE=m1LD+m2LF
，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞．

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為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞（碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失），某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不等的小球，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn)：
①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1＞m2．
②按照如圖所示的那樣，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置．將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點(diǎn)的切線水平．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處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置．
④將小球m2放在斜槽前端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置．
⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離．圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF．
根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
（1）小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的
D
D
點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的
F
F
點(diǎn)．
（2）用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式
m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的．

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為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞（碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失），某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不等的小球，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn)：
①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1＞m2．
②按照如圖所示的那樣，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置．將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點(diǎn)的切線水平．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處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置．
④將小球m2放在斜槽前端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置．
⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離．圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF．
根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
（1）小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的
D
D
點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的
F
F
點(diǎn)．
（2）用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式
m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的．
（3）用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要再滿足關(guān)系式
m1LE=m1LD+m2LF
m1LE=m1LD+m2LF
，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞．

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為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失)，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn):

(1)用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量(分別為m1和m2，且m1＞m2).

(2)按照如圖所示的那樣，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置.將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點(diǎn)的切線水平.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處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置.

(4)將小球m2放在斜槽前端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置.

(5)用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離.

圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF.

根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：

(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的_________點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的_________點(diǎn).

(2)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式____________，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的.

(3)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要再滿足關(guān)系式__________，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞.

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為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失)，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不等的小球，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn)：

①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1>m2．

②按照如圖所示的那樣，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置．將斜槽AB固定在桌

邊，使槽的末端點(diǎn)的切線水平．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處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置．

④將小球m2放在斜槽前端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置．

⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離．圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為LD、LE、LF．

根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：

(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的      點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的      點(diǎn)．

(2)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式                           ，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的．

(3)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要再滿足關(guān)系式                                 ，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞．

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一、本題共14小題．每小題3分。共42分．全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分．有選錯(cuò)或不答的得0分．

1．C    2．AD    3．BD    4．B    5．A B    6．AC    7．D   8．BD    9．C    l0．B    11．D    12．BC    13．B    14．D

二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共14分．

15．（6分）

（1）BD（4分）

（2）左（2分）

16．（8分）

（1）D，F(xiàn)（每空1分）

（2）（3分）

    （3）（3分）

三、本題共4小題，共44分。

17．（10分）

（1）設(shè)排球第一次落至地面經(jīng)歷的時(shí)間為，第一次離開(kāi)地面至反彈到最高點(diǎn)經(jīng)歷    的時(shí)間為，則有

             

                                                                                                            （2分）

解得                                                                            （2分）

所以，排球與地面的作用時(shí)間為                               （1分）

（2）設(shè)地面對(duì)排球的平均作用力為，選排球?yàn)檠芯繉?duì)象，以向上的方向?yàn)檎较�，則在整個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)量定理有                                                       （3分）

代入數(shù)據(jù)解得：                                                                        （1分）

根據(jù)牛頓第三定律，排球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧?sub>                          （1分）

18．（11分）

設(shè)離子的質(zhì)量為、電荷量為，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為、所在區(qū)域的半徑為，離子加速后獲得的速度為．當(dāng)電壓為時(shí)，由動(dòng)能定理有

                                           ①                                                   （2分）

在磁場(chǎng)中，離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（見(jiàn)右圖），

由牛頓定律可知

                                                  ②   （2分）

由①②式得                           ③           （1分）

其中，                    ④                                                     （1分）

當(dāng)電壓為時(shí)，離子打在處

同理有                                ⑤                                                     （2分）

其中，                                          ⑥                                                     （1分）

由③④⑤⑥可解得                                                                              （2分）

19．（11分）

（1）小球沿方向作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，沿方向作初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)    為（），勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為，小球沿方向的加速度為，由牛頓第二定律得：

                                         ①                                                 （1分）

由運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得：

                                        ②                                              （1分）

由動(dòng)量定義，得：

                                                              ③                                                     （1分）

             設(shè)經(jīng)時(shí)間，小球從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，則

                                                    ④                                                  （1分）

                                       ⑤                                                   （1分）

由①②③④⑤得

                                                                           （1分）

（2）小球從拋出到落回軸，經(jīng)時(shí)間，在方向位移

                                                                         （2分）

電場(chǎng)力對(duì)小球作功

                                                            （2分）

    電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少。                                                    （1分）

20．（12分）

（1）設(shè)物塊與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊在板上滑行的時(shí)問(wèn)為，對(duì)板應(yīng)用動(dòng)量定

  理得

                                   ①                                                     （1分）

設(shè)在此過(guò)程中物塊前進(jìn)位移為，板前進(jìn)位移為，

則                                        ②                                                     （1分）

                                          ③                                                     （1分）

                                      ④                                                     （1分）

              由①②③④得：                                                                       （2分）

      故物塊與板間的摩擦因數(shù)為．

（2）設(shè)板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊在板上滑行的時(shí)間為，則對(duì)板應(yīng)用動(dòng)量

  定理得

                                                                       （2分）

又設(shè)物塊從板的左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間為，則

                                                                                                    （2分）

為了使物塊能到達(dá)板的右端，必須滿足：，

即

                                                                                                 （1分）

所以為了使物塊能到達(dá)板的右端，板與桌面間的摩擦因數(shù)

 

 


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