题目内容
1.利用所学物理知识解答问题:(1)“验证动量守恒定律”的实验装置原来的教科书采用图甲所示的方法,经过编者修改后,现行的教科书采用图乙所示的方法.两个实验装置的区别在于:①悬挂重垂线的位置不同;②图甲中设计有一个支柱(通过调整,可使两球的球心在同一水平线上;上面的小球被碰离开后,支柱立即倒下),图乙中没有支柱,图甲中的入射小球和被碰小球做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上,重垂线只确定了O点的位置,比较这两个实验装置,下列说法正确的是AD
A.采用图甲所示的实验装置时,需要测出两小球的直径
B.采用图乙所示的实验装置时,需要测出两小球的直径
C.为了减小误差,采用图甲所示的实验装置时,应使斜槽末端水平部分尽量光滑
D.为了减小误差,采用图乙所示的实验装置时,应使斜槽末端水平部分尽量光滑
(2)在做“验证动量守恒定律”的实验中:如果采用(1)题图乙所示装置做实验,某次实验得出小球的落点情况如图丙所示,
①为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是AC.(填下列对应的字母)
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧秤 E.秒表
?②设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)m1OP=m1OM+m2ON成立,即表示碰撞中动量守恒.
?③图中数据单位统一,假设碰撞动量守恒,则碰撞小球质量m1和被碰撞小球质量m2之比m1:m2=4:1.
分析 (1)明确实验原理,知道实验中的注意事项即可解答;
(2)根据通过实验的原理确定需要测量的物理量,小球离开轨道后做平抛运动,它们在空中的运动时间相同,水平位移与出速度成正比,可以用水平位移代替小球的初速度,根据动量守恒定律求出需要验证的表达式,并根据图丙中数据确定水平射程,从而根据表达式分析质量之比.
解答 解:(1)A、采用图(甲)的实验装置时,两球水平抛出的起点不同,故为测出入射球碰撞后的水平位移,需要测出两小球的直径,故A正确;
B、采用图(乙)的实验装置时,由于两小球抛出点相同,故不需要测出两小球的直径,故B错误;
C、不论采用哪个图做实验,斜槽轨道末端的切线都要求水平,采用图(甲)的实验装置时,斜槽末端水平部分不一定要光滑.故C错误;
D、采用图(乙)的实验装置时,碰撞后A要在水平面上继续运动一段距离后再做平抛运动,为减小实验误差,应使斜槽末端水平部分尽量光滑,故D正确;
故选:AD.
(2)①②根据实验原理可得:mav0=mbv1+mbv2,
又因下落时间相同,即可求得:m1OP=m1OM+m2ON,
则若碰撞过程中动量守恒,则其表达式为m1OP=m1OM+m2ON
故只需验证m1OP=m1OM+m2ON成立即可保证动量守恒,故实验中需要测量的物理量有质量和水平射程;因此应用到直尺和天平,故选AC;
③由图丙所示可知,OP=25.5cm,OM=15.5cm,ON=40.0cm.
如果两球碰撞过程动量守恒,则:m1OP=m1OM+m2ON,
代入数据求得:m1:m2=4:1
故答案为:(1)AD; (2)①AC;②?m1OP=m1OM+m2ON?③4:1
点评 本题主要考查了“验证动量守恒定律”的实验的原理及要求以及数据处理等基础知识,掌握实验原理、应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式即可正确解题.
A. | 油滴所带电荷量为$\frac{mgd}{BL{v}_{0}}$ | |
B. | 电流自上而下流过电阻R | |
C. | A、B间的电势差UAB=BLv0 | |
D. | 其他条件不变,使电容器两极板距离减小,电容器所带电荷量将增加,油滴将向上运动. |
A. | 磁铁左右摆动一次,线圈内感应电流的方向改变3次 | |
B. | 磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用 | |
C. | 磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力 | |
D. | 线圈对桌面的压力始终不变 |
A. | vC:vD=1:2 | B. | aC:aD=4:1 | C. | vC:vD=2:1 | D. | aC:aD=8:1 |
A. | 小物体在水平方向上的位移是斜面体位移的$\frac{M}{m}$倍 | |
B. | 小物体与斜面体的位移之和为$\frac{h}{tanα}$ | |
C. | 小物体沿水平方向位移为$\frac{mh}{(M+m)tanα}$ | |
D. | 小物体沿水平方向位移为$\frac{Mh}{(M+m)tanα}$ |
时间t(s) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 |
下滑距离s(m) | 0 | 0.1 | 0.3 | 0.7 | 1.4 | 2.1 | 2.8 | 3.5 |
A. | 磁感应强度B的大小为0.1T | |
B. | 在t=0.7s时,金属棒ab两端的电压值为0.7V | |
C. | 在前0.7s的时间内,电阻R上产生的热量为0.06J | |
D. | 在前0.4s的时间内,通过金属棒ab的电荷量为0.2C |
A. | 运行的轨道半径越大,线速度也越小 | |
B. | 其发射速度可以达到16.7 km/s | |
C. | 卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度不能大于7.9 km/s | |
D. | 卫星在降落过程中向下减速时处于超重状态 |