题目内容
【题目】如图是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点下方桌子的边沿有一竖直立柱。实验时,将球1拉到A点,同时把球2放在立柱上,由静止释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰后球1向左最远可摆到B点,球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为a,B点离水平桌面的距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c,此外,还需要测量的量是______、______、______和______。据测量的数据,该实验中验证动量守恒的表达式为______。
【答案】弹性球1的质量m1 弹性球2的质量m2 立柱高h 桌面高H m1=m1+m2c
【解析】
要验证动量守恒,就需要知道碰撞前后的动量,所以要测量1、2两个小球的质量m1、m2,要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度,所以要测量立柱高h,桌面高H;
1小球从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律,有
m1g(a-h)=m1v12,解得:v1=;碰撞后1小球上升到最高点的过程中,机械能守恒,根据机械能守恒定律,有m1g(b-h)=m1v22,解得:v2=,碰撞后小球2做平抛运动,有:t=所以2球碰后速度为:v3=
所以该实验中动量守恒的表达式为:m1v1=m2v3+m1v2
代入数据得: m1=m1+m2c
【题目】我校小明同学想测量某段铜导线的电阻率,进行了如下实验。
(1)如图甲所示,采用绕线法用毫米刻度尺测得10匝铜导线总直径为__________cm;
(2)现取长度为L=100m的一捆铜导线,欲测其电阻,在实验前,事先了解到铜的电阻率很小,在用伏安法测量其电阻时,设计图乙电路,则电压表的另一端应接 _________ 填“a”或“b”,测量得电压表示数为4.50V,而电流表选择0~3.0A量程,其读数如图丙所示,则其读数为________A,可得铜的电阻率为 _______ (计算结果保留两位有效数字。小明参考课本上的信息如下图所示,发现计算得到的电阻率有一些偏差,但是实验的操作已经十分规范,测量使用的电表也已尽可能校验准确,请写出一条你认为造成这种偏差的可能原因是_____。
几种导体材料在20C时的电阻率 | |||
材料 | ρ/ Ωm | 材料 | ρ/ Ωm |
银 | 1.6×10-8 | 铁 | 1.0×10-7 |
铜 | 1.7×10-8 | 锰铜合金 | 4.4×10-7 |
铝 | 2.9×10-8 | 镍铜合金 | 5.0×10-7 |
钨 | 5.3×10-8 | 镍铬合金 | 1.0×10-6 |