题目内容

【题目】某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下:

(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上,调整末端切线水平;

(ⅱ)将白纸固定在水平地面上,白纸上面放上复写纸;

(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O

(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放,记录小球的落地点,重复多次,确定落点的中心位置Q

(ⅴ)将小球B放在斜槽末端,让小球A紧贴定位卡由静止释放,记录两小球的落地点,重复多次,确定A、B两小球落点的中心位置P、R

(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、RO点的距离x1x2x3

(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m1m2

(ⅷ)分析数据,验证等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立,从而验证动量守恒定律。

请回答下列问题

(1) 步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应_____________

(2)步骤(ⅶ)用天平测得A的质量为17.0 g。测量小球B的质量时将小球B放在天平的__盘,__盘放上一个5 g砝码,游码如图乙位置时天平平衡;

(3)如图丙是步骤(ⅵ)的示意图。该同学为完成步骤(ⅷ)设计了下列表格,并进行了部分填写,请将其补充完整①___________________________

物理量

碰前

碰后

m/g

m117.0

m117.0  m2 ① 

x/cm

x250.35

x1 ②   x374.75

mx/g·cm

m1x2855.95

m1x1+m2x3= ③ 

【答案】(1)保持不变 (2) 左 (3)①5.8g ②24.50 ③850.05

【解析】

第一空.为了保证小球A滚到斜槽底端时速度相同,则步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应保持不变;

第二空. 根据天平的使用规则,测量小球B的质量时将小球B放在天平的左盘;

第三空. 根据天平的使用规则,应该在右盘放上一个5 g砝码;

第四空.天平读出m2=5.8g

第五空. 由刻度尺读出,碰后x1=24.50cm

第六空.m1x1+m2x3=17.0×24.50+5.8×74.75=850.05 g·cm

练习册系列答案
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a.调节气垫导轨底座螺母,观察导轨上的气泡仪,使导轨成水平状态;

b.在滑块C、D间放入一个轻质弹簧,用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体,静置于导轨中部;

c.将光电门尽量靠近滑块C、D两端;

d.烧断捆绑的橡皮筋,使滑块C、D在弹簧作用下分离,分别通过光电门A、B;

e.由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门AI形挡光条持续挡光的时间tC,以及滑块D第一次通过光电门BI形挡光条持续挡光的时间tD

①实验中还应测量的物理量是 _________________________________

②根据上述测量的实验数据及已知量,验证动量守恒定律的表达式是___________________________

上式中算得的C、D两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的主要原因是 ___________

③利用上述实验数据_____________(填写”)测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出计算表达式:_______________________________________。若不能说明理由

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