题目内容
【题目】A、B两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移时间图象.a、b分别为A、B两球碰前的位移图象,C为碰撞后两球共同运动的位移图象,若A球质量是m=2kg,则由图象判断下列结论正确的是()
A. A、B碰撞前的总动量为3kgm/s B. 碰撞时A对B所施冲量为﹣4Ns
C. 碰撞前后A的动量变化为4kgm/s D. 碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J
【答案】A
【解析】由s-t图象可知,碰撞前有: , ,碰撞后有:vA′=vB′=v= ;对A、B组成的系统,A、B两球沿一直线运动并发生正碰,碰撞前后物体都是做匀速直线运动,所以系统的动量守恒.碰撞前后A的动量变化为:△PA=mvA′-mvA=2×(-1)-2×(-3)=4kgm/s,根据动量守恒定律,碰撞前后A的动量变化为:△PB=-△PA=-4kgm/s,又:△PB=mB(vB′-vB),所以: ,
所以A与B碰撞前的总动量为:p总=mvA+mBvB=2×(-3)+×2=-kgm/s; 由动量定理可知,碰撞时A对B所施冲量为:IB=△PB=-4kgm/s=-4Ns.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能:△EK=mvA2+mBvB2-(m+mB)v2,代入数据解得:△EK=10J,故A错误,BCD正确;故选BCD.
【题目】利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g,钩码的质量为m=10.0g,打点计时器的电源为50Hz的交流电.
(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到_____.
(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O,一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_____m/s.
(3)将钩码的重力视位小车受到的拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W.利用Ek=Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量△Ek.计算结果见下表.
W/×10﹣3J | 2.45 | 2.92 | 3.35 | 3.81 | 4.26 |
△Ek/×10﹣3J | 2.31 | 2.73 | 3.12 | 3.61 | 4.00 |
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出△Ek﹣W图象.
(4)实验结果表明,△Ek总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_____.