题目内容

【题目】某同学用图中所示的装置做验证动量守恒定律的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把大小相同的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。

(1)本实验必须测量的物理量有________

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B.小球ab的质量mamb

C.小球ab的半径r

D.小球ab离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E.记录纸上O点到ABC各点的距离OAOBOC

F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

(2)根据实验要求,两小球的质量关系为ma__________mb(大于”、“小于等于”);

(3)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?____________(填同时落地”、“a球先落地“b球先落地”),如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?____________(填有影响”、“没有影响”);

(4)为测定未放小球b时,小球a落点B的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,图中给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________ cm;

(5)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是_____________________(用题中测得物理量的符号表示)

【答案】BE 大于 b球先落地 对实验结果无影响 45.95(45.92~45.98) maOBmaOAmbOC

【解析】

(1)要验证动量守恒,就需要知道碰撞前后的动量,所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度,碰撞前后小球都做平抛运动,速度可以用水平位移代替(2)小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度减小,都做平抛运动,由平抛运动规律不难判断出各自做平抛运动的落地点,根据平抛运动的特点求出碰撞前后两个小球的速度,根据动量的公式列出表达式,代入数据看碰撞前后的动量是否相等.

(1)根据实验原理,利用平抛的水平距离和物体质量的乘积列动量守恒,所以需要测量小球a、b的质量ma、mb记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC。故选BE。(2)要使碰后a球的速度大于零,水平向右,故两球的关系是ma 应大于mb,

(3)b球先落地,b球先做的平抛运动。
(4)不影响实验结果。因为两小球各自做平抛运动的时间是相等的。

(5)小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度减小,都做平抛运动,所以未放被碰小球时小球a的落地点为B点,由图可知OB距离应为45.95cm;

(6)B为碰前入射小球落点的位置,A为碰后入射小球的位置,C为碰后被碰小球的位置,
碰撞前入射小球的速度
碰撞后入射小球的速度

碰撞后被碰小球的速度
mav1=mbv3+mav2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒
带入数据得:maOBmaOAmbOC

练习册系列答案
相关题目

【题目】某同学用图1所示的装置验证牛顿第二定律。

(1)实验中,补偿打点计时器对小车的阻力和其它阻力的具体做法是:将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做__________运动。

(2)实验中打出的一条纸带的一部分如图2所示。

纸带上标出了连续的3个计数点ABC,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度vB=__________m/s;

如图3所示,在v-t坐标系中已标出5个计数点对应的坐标点。其中,t=0.10s时的坐标点对应于图2中的A点。请你将①中计算出的vB标在图3所示的坐标系中,作出小车运动的v-t图线________,并利用图线求出小车此次运动的加速度a =__________m/s2

(3)“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力mg”是有条件的。若把实验装置设想成如图4所示的模型:水平面上的小车,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的砂桶相连。已知小车的质量为M,砂和桶的总质量为m,重力加速度为g,不计摩擦阻力与空气的阻力,根据牛顿第二定律可得F =________;由此可知,当满足________条件时,可认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg。

(4)在研究aM的关系时,已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力。若以小车加速度的倒数为纵轴、小车和车上砝码的总质量M为横轴,可作出-M图像。请在图5所示的坐标系中画出-M图像的示意图______

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网