题目内容
14．
如图，某同学利用验证碰撞中的动量守恒实验装置．探究半径相等的小球1和2的碰撞过程是否动量守恒，用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1＞m2，按下述步骤进行了实验：安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O第一步：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，重复10次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置．
第二步：把小球2放在斜槽前端边缘处，让小球1从A点由静止滚下；使它们碰撞并落在地面上．重复10次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置．
第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OD、OE、OF的长度，分别为LD、LE、LF．
（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的D点，m2的落点是图中的F 点．
（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式m1LE=m1LD+m2LF，则说明两小球的碰撞过程动量守恒．
（3）实验中有关操作和描述正确的是C．
A．用质量大的球去碰质量较小的球，目的是使被碰球飞行距离更远，可减小测量误差
B．调整斜槽末端水平，目的是使两球能发生对心碰撞
C．让入射球认同一位置释放，目的是保障每次碰撞前小球的动量都相同
D．碰撞后两球的动能之和总会小于碰前入射球的动能，是因为斜槽摩擦力做负功造成的．
分析 （1）明确实验原理，知道实验中两小球飞行距离关系；
（2）根据动量守恒定律求出需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题，注意平抛运动特点的应用．
（3）根据实验原理进行分析，明确各注意事项的目的．
解答 解：（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的D点，m2的落点是图中的F点．
（2）由于小球平抛运动的时间相等，小球1不发生碰撞时落点在E点，则不发生碰撞时离开斜槽末端的速度为vE=$\frac{{L}_{E}}{t}$，同理知，落在D点的速度vD=$\frac{{L}_{D}}{t}$，落在F点的速度vF=$\frac{{L}_{F}}{t}$，根据动量守恒知，m1vE=m1vD+m2vF，可知只要验证m1LE=m1LD+m2LF即可．
（3）A、用质量大的球去碰质量较小的球，目的是碰撞小球不发生反弹，故A错误．
B、调整斜槽末端水平，目的是保证小球做平抛运动，故B错误．
C、让入射球从同一位置释放，目的是保障每次碰撞前小球的动量都相同，故C正确．
D、碰撞后两球的动能之和总会小于碰前入射球的动能，是因为碰撞的过程中有能量损失，与摩擦力做功无关．故D错误．
故选：C．
故答案为：（1）D，F；（2）m1LE=m1LD+m2LF；（3）C
点评 本题考查了实验需要测量的量、实验注意事项、实验原理、刻度尺读数、动量守恒表达式，解题时需要知道实验原理，根据动量守恒定律与平抛运动规律求出实验要验证的表达式是正确答题的前提与关键．
练习册系列答案
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4．
如图1、2、3、4虚线是正点电荷形成电场中的等势线，相邻等势线的电势差大小均为10V，且令φ2=0．某一带电量q=0.1C的带电粒子，沿图中实线运动轨迹，先后通过A、B、C三点，经过A点时，带电粒子的动能EkA=10J，则关于动能、电势能、电势，以及电场力做功，下列说法正确的是（ ）
如图1、2、3、4虚线是正点电荷形成电场中的等势线，相邻等势线的电势差大小均为10V，且令φ2=0．某一带电量q=0.1C的带电粒子，沿图中实线运动轨迹，先后通过A、B、C三点，经过A点时，带电粒子的动能EkA=10J，则关于动能、电势能、电势，以及电场力做功，下列说法正确的是（ ）| A． | EkB=2J，WAB=-8J，φA=-20V | |
| B． | EkC=9J，WBC=1J，φC=-10V | |
| C． | EkC=1J，WAC=1J，φC=-10V | |
| D． | 从A到B电场力做正功，从B到C电场力做负功 |
2．质点沿直线运动，其位移-时间图象如图所示，关于质点的运动，下列说法中错误的是（ ）
| A． | 2 s末质点的位移为零，前2 s内位移为负，后2 s内位移为正，所以2 s末质点改变了运动方向 | |
| B． | 2 s末质点的位移为零，该时刻质点的速度为零 | |
| C． | 质点做匀速直线运动，速度大小为0.1 m/s，方向与规定的正方向相同 | |
| D． | 质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m，位移的方向与规定的正方向相同 |
9．
在生产自行车车架等产品时，需要进行焊接操作．如图为一种焊接操作示意图，需要焊接的物体放在线圈导线中间，且与线圈导线绝缘，当线圈导线与电源接通后，使待焊接工件产生电流，由于焊缝处的接触电阻较大，致使温度升高，将金属熔化，焊接在一起．关于这种焊接原理正确的说法是（ ）
在生产自行车车架等产品时，需要进行焊接操作．如图为一种焊接操作示意图，需要焊接的物体放在线圈导线中间，且与线圈导线绝缘，当线圈导线与电源接通后，使待焊接工件产生电流，由于焊缝处的接触电阻较大，致使温度升高，将金属熔化，焊接在一起．关于这种焊接原理正确的说法是（ ）| A． | 电源在线圈中产生较大的恒定电流，该电流流过焊接工件产生较大的焦耳热 | |
| B． | 电流在线圈中产生适当的恒定电流，该电流使焊接工件产生感应电流而产生焦耳热 | |
| C． | 电源在线圈中产生高频交变电流，该电流使焊接工件产生感应电流而产生焦耳热 | |
| D． | 电源在线圈中产生高频交变电流，该电流产生的高频微波辐射，深入焊接工件内部，产生焦耳热 |
同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到2条相同的皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一用细绳连接于接结点0，两条橡皮筋的另一端分别挂在墙上钉子A及重物C上，同时用一条细绳一端与结点0相连，一端用钉子B固定在墙上．
如图所示，一个带正电的粒子，质量为m，电量为q，从隔板AB上的小孔O处沿与隔板成45°角射入如图所示的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，粒子的初速度为v0，重力不计，则粒子再次到达隔板所经过的时间t=$\frac{πm}{2qB}$，到达点距射入点O的距离为$\frac{\sqrt{2}m{v}_{0}}{qB}$．
3．下列关于电场线的说法中，正确的是（ ）
| A． | 匀强电场的电场线是一组相互平行间隔相等的直线，且代表正电荷的运动轨迹 | |
| B． | 电场线上每一点的切线方向代表正电荷在该处所受电场力的方向 | |
| C． | 电场线的疏密程度能表示场强的大小 | |
| D． | 两条电场线不能相交 |
4．三个完全相同的金属小球A、B、C，A、B带电后位于相距为r的两处，A、B之间有吸引力大小为F，若将A球先跟很远处的不带电的C球相接触后，再放回原处，然后使B球跟很远处的C球接触后，再放回原处，这时两球的作用力的大小变为$\frac{1}{2}$F，由此可判断，A、B原来所带电荷的电性及带电量之比为（ ）
| A． | 同种电荷，$\frac{{Q}_{A}}{{Q}_{B}}$=$\frac{2}{1}$ | B． | 异种电荷，$\frac{{Q}_{A}}{{Q}_{B}}$=$\frac{2}{1}$ | ||
| C． | 同种电荷，$\frac{{Q}_{A}}{{Q}_{B}}$=$\frac{6}{1}$ | D． | 异种电荷，$\frac{{Q}_{A}}{{Q}_{B}}$=$\frac{6}{1}$ |