某课题研究小组利用下面的装置研究碰撞中动量守恒与否的课题.已测得水平桌面与两滑块间的动摩擦因数均为μ.右侧曲面光滑且与水平面平滑.牢固对接.质量为m1的滑块从距碰撞点A为l0处以初速度v0滑出.与静止的.质量为m2滑块在A点发生正碰.碰后被弹回.停止处距A点距离为l1.m2冲上曲面后又返回至距A点l2处停止.若碰撞中动量守恒.试写出m1和m2比值的表达题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某课题研究小组利用下面的装置研究碰撞中动量守恒与否的课题。已测得水平桌面与两滑块(可视为质点)间的动摩擦因数均为μ，右侧曲面光滑且与水平面平滑、牢固对接。质量为m₁的滑块从距碰撞点A为l₀处以初速度v₀滑出，与静止的、质量为m₂滑块在A点发生正碰，碰后被弹回，停止处距A点距离为l₁，m₂冲上曲面后又返回至距A点l₂处停止。若碰撞中动量守恒，试写出m₁和m₂比值的表达式。

解：对m₁碰m₂之前的过程，应用动能定理有：

-μm₁gl₀=m_lv₁²m₁v₀² ①

解得v₁= ②

设碰后m₁的速度为v′₁，则根据动能定理有：

-μm₁gl₁=m1v₁′² ③

v′₁= ④

同理，设碰后m₂的速度为v′²，则

-μm₂gl₂=m₂v₂′² ⑤

v′₂= ⑥

若碰撞中动量守恒，则有：

m₁v₁=-m₁v′₁+m₂v₂′ ⑦

⑧

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压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．某课题研究小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置．其工作原理图如图甲所示：将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物．0～t₁时间内升降机停在某一楼层处，t₁时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则以下判断中正确的是（　　）

A．t₁-t₂时间内绝缘重物处于失重状态

B．t₃-t₄时间内绝缘重物处于失重状态

C．升降机开始时可能停在10楼，从t₁时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在1楼

D．升降机开始时可能在1楼，从t₁时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在10楼

（1）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．本次实验中已测量出的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上的遮光条由图示初始位置到光电门的距离s．

①实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，其方法是：接通气源，将滑块置于气垫导轨任意位置上，（未挂钩码前）若

则说明导轨是水平的．
②如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=

cm；实验时挂上钩码，将滑块从图示初始位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则可计算出滑块经过光电门时的瞬时速度．
③实验中又测量出相关物理量：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上的遮光条由图示初始位置到光电门的距离s．本实验通过比较

和

在实验误差允许的范围内相等（用物理量符号表示），即可验证系统的机械能守恒．
（2）物质材料的电阻率的往往随温度的变化而变化，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率随温度的升高而减小．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们选用的器材有：
用该种导电材料制作而成的电阻较小的元件Z；
电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表A（量程3A，内阻约0.05Ω）；
电源E（电动势2V，内阻不计）
滑动变阻器R（最大阻值约1Ω）、开关S、导线．
同学甲实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示，

U/V	0	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50
I/A	0	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.80

①甲同学在实验过程中，采用的电路图是图丙中的

②根据甲同学的实验数据，可判断元件Z是

材料（填“金属”或“半导体”）
③乙同学采用同样的方法进行实验，检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转．在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表

挡（填“欧姆x10”、“直流电压 2.5V”、“直流电流 2.5mA”），检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大偏转，说明电路故障是

．

Ⅰ．在“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）所需器材有电磁打点计时器（带导线）、纸带、复写纸，带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要（填字母代号）___________。

A．直流电源 B．交流电源 C．游标卡尺

D．毫米刻度尺 E．天平及砝码 F．秒表

（2）按正确的实验操作得到一条纸带如图所示，若打点计时器打点的时间间隔为T，若O点是第0个点，N点是第n个点。为验证机械能是否守恒，下列利用图中数据计算N点速度大小的方法，正确的是_________。

A． B．

C． D．

Ⅱ．某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R₀（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：

A．电压表V（量程4V，电阻R_V约为4.0kΩ）

B．电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1约为5Ω）

C．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2约为50Ω）

D．滑动变阻器R₁（0～40Ω，额定电流1A）

E．电阻箱R₂（0～999.9Ω）

F．开关S一只、导线若干

（1）为了测定电阻R₀的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其他成员发现他在器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？

________________________________________。

（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R₁、电流表A₁已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。

①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）

②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：________________________。

Ⅰ．（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中：