题目内容
【题目】我们可以利用光滑水平面上放置的两个质量均为m的滑块来验证动量守恒定律,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为f,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动。如图所示为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为__________、__________,两滑块的总动量大小为__________;碰撞后两滑块的总动量大小为__________。重复上述实验,多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。
【答案】
【解析】
通过点迹可以计算碰撞前后的速度
碰前其中一滑块的动量:
碰前另一滑块的动量:
故碰前总动量:
同理碰后总动量:
【题目】某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律.实验装置如图1所示,打点计时器的电源为50 Hz的交流电.
(1)下列实验操作中,不正确的有____________.
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图2所示.
计算相邻计时点间的平均速度v,,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表.请将表中的数据补充完整.
位置 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
v-(cm/s) | 24.5 | 33.8 | 37.8 | — | 39.5 | 39.8 | 39.8 | 39.8 |
(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是____________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同.请问实验②是为了说明什么?对比实验①和②的结果可得到什么结论?