题目内容

用如图8-7-16所示装置验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上.O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前张直,且线与竖直线的夹角为α.A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.

图8-7-16

(1)图中s应是B球初始位置到_______________的水平距离.

(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得______、______、______、______、______、______、______等物理量.

(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:pA=______,pA′=______,pB=______,pB′=______.

(1)B球的平均落点

(2)mms  H  L  α  β

(3)mA

mA  0  mB


解析:

(1)s是B球的初始位置到B球的平均落点的水平距离.

(2)应测得mA,mB,s,H,L,α,β.

(3)对A球,由机械能守恒定律得

mAgL(1-cosα)=mA

mAgL(1-cosβ)= mA

对B球,由平抛运动规律有s=vB′t,H=gt2

由以上各式可解得

pA=mA

pA′=mA

pB=0

pB′=mBs

练习册系列答案
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(2012?卢湾区一模)某班级同学用如图(a)所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系.甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小.
(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是
BD
BD
(多选)
(A)轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
(B)轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
(C)实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据
(D)实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
(2)四个实验小组选用的小车乙(含力传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,其中有三个小组已经完成了a-F图象,如图(b)所示.最后一个小组的实验数据如下表所示,请在图(b)中完成该组的a-F图线;
实验次数 1 2 3 4 5 6
拉力F(N) 24.5 20.0 17.5 12.0 8.1 4.8
加速度a(m/s2 16.3 13.3 11.7 8.0 5.4 3.2
(3)在验证了a和F的关系后,为了进一步验证a和m的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图.请写出具体的做法:
①如何收集数据?
在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线,与四条图线分别有个交点,记录下四个交点的纵坐标a,分别与各图线对应的m组成四组数据.
在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线,与四条图线分别有个交点,记录下四个交点的纵坐标a,分别与各图线对应的m组成四组数据.

②为了更直观地验证a和m的关系,建立的坐标系应以
加速度a
加速度a
为纵轴:以
质量的倒数
1
m
质量的倒数
1
m
为横轴.

某班级同学用如图(a)所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系。

甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。

(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是(      )(多选)

(A)轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力

(B)轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力

(C)实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据

(D)实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据

(2)四个实验小组选用的小车乙(含力传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,其中有三个小组已经完成了a-F图像,如图(b)所示。最后一个小组的实验数据如下表所示,请在图(b)中完成该组的a-F图线;

实验次数

1

2

3

4

5

6

拉力F(N)

24.5

20.0

17.5

12.0

8.1

4.8

加速度a(m/s2

16.3

13.3

11.7

8.0

5.4

3.2

(3)在验证了a和F的关系后,为了进一步验证a和m的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图。请写出具体的做法:

①如何收集数据?______________________________________________________________;

②为了更直观地验证a和m的关系,建立的坐标系应以___________为纵轴:以___________为横轴。

 

某班级同学用如图(a)所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系.甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小.
(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是______(多选)
(A)轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
(B)轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
(C)实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据
(D)实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
(2)四个实验小组选用的小车乙(含力传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,其中有三个小组已经完成了a-F图象,如图(b)所示.最后一个小组的实验数据如下表所示,请在图(b)中完成该组的a-F图线;
实验次数 1 2 3 4 5 6
拉力F(N) 24.5 20.0 17.5 12.0 8.1 4.8
加速度a(m/s2 16.3 13.3 11.7 8.0 5.4 3.2
(3)在验证了a和F的关系后,为了进一步验证a和m的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图.请写出具体的做法:
①如何收集数据?______;
②为了更直观地验证a和m的关系,建立的坐标系应以______为纵轴:以______为横轴.
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某同学用如图(a)所示的装置探究加速度a与力F、质量m的关系。甲、乙两小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,且细线与轨道平行。在弹簧拉力作用下两小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。

(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是

A.轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力

B.轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力

C.实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据

D.实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据

(2)四个实验小组选用的小车乙(含加速度传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,其中有三个小组已经完成了a-F图象,如图(b)所示。最后一组的实验数据如下表所示,请在图(b)中完成该组的a-F图线。

实验次数

1

2

3

4

5

6

拉力F(N)

24.5

20.0

17.5

12.0

8.1

4.8

加速度a(m/s2

16.3

13.3

11.7

8.0

5.4

3.2

(3)在探究了aF的关系后,为了进一步探究am的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图。请写出具体的做法:

①如何收集数据?_________________________________________________________;

②为了更直观地探究am的关系,建立的坐标系应以               为纵轴;以___________为横轴。

 


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