用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验:①先测出滑块A.B的质量M.m及滑块与桌面的动摩擦因数μ.查出当地的重力加速度g,②用细线将滑块A.B连接.使A.B间的弹簧处于压缩状态.滑块B紧靠在桌边,③剪断细线.测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移为x1.滑块A沿桌面滑行距离为x2．为验证动量守恒.写出还须测量的物理量及表示它的字母桌面� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．

用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：
①先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g；
②用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧处于压缩状态，滑块B紧靠在桌边；
③剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移为x₁，滑块A沿桌面滑行距离为x₂．
为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母桌面离地面高度h．如果动量守恒，须满足的关系是$M\sqrt{2μ{gs}_{2}}=m{s}_{1}\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

分析要验证动量守恒，就需要知道细线剪断前后的动量，所以要测量两个滑块的质量及剪断细线后两滑块的速度，剪断细线后B做平抛运动，要求B的初速度，需要知道运动的高度和水平距离，A做匀减速运动，根据运动学基本公式求解速度．

解答解：剪断细线后B做平抛运动，要求B的初速度，需要知道运动的高度和水平距离，所以还需要测量桌面离地面的高度h；
如果动量守恒，则剪断细线前后动量相等，剪断前两滑块速度都为零，所以总动量为零，
剪断后，B做平抛运动，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，${v}_{B}=\frac{{s}_{1}}{t}{=s}_{1}\sqrt{\frac{g}{2h}}$
A做匀减速直线运动，根据动能定理得：$\frac{1}{2}$Mv_A²=μMgs₂，解得：v_A=$\sqrt{2μ{gs}_{2}}$
所以必须满足的关系为Mv_A=mv_B
带入数据得：$M\sqrt{2μ{gs}_{2}}=m{s}_{1}\sqrt{\frac{g}{2h}}$
故答案为：桌面离地面的高度h；$M\sqrt{2μ{gs}_{2}}=m{s}_{1}\sqrt{\frac{g}{2h}}$

点评本题要求同学们知道剪断细线后两滑块的运动情况，B做平抛运动，而A做匀减速直线运动，要求B的速度时需要知道B运动的时间，难度适中．

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10．

甲、乙两质点同时从同一地点向同一方向做匀变速直线运动．质点甲做匀加速直线运动，初速度为零，加速度大小为a₁．质点乙做匀减速直线运动至速度减为零保持静止，初速度为v₀，加速度大小为a₂．甲、乙两质点在运动过程中的位置x-速度v图象如图所示，虚线与对应的坐标轴垂直．求质点甲、乙的加速度大小a₁、a₂．

11．如图所示，足够长的光滑金属导轨ab、cd平行放置且与水平面成θ=30⁰角固定，间距为L=0.5m，电阻可忽略不计．阻值为R₀的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端．整个装置处于磁感应强度大小为B=lT的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放，金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好．改变电阻箱的阻值R，可测得金属棒的最大速度v_m，经多次测量得到$\frac{1}{v_m}-\frac{1}{R}$的关系图象如图乙所示（取g=l0m/s²）．
（1）试求出金属棒的质量m和定值电阻R₀的阻值；
（2）当电阻箱阻值R=2Ω时，金属棒的加速度为a=2.0m/s，求此时金属棒的速度．

8．

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（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．
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（4）电阻R上所消耗的电功率是多少？

15．

两根通电的长直导线平行放置，电流大小分别为I₁和I₂，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上．则导线中的电流在这四点产生磁场的磁感应强度一定不为零的是（　　）

5．如图所示，物块质量为m，一直随转筒一起以角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动，以下描述正确的是（　　）

	A．	物块所需向心力由圆筒对物块的摩擦力提供
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	C．	若角速度ω增大，物块所受弹力增大
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12．

如图所示，在平行金属板A、B间分布着正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一个质子以初速度v₀垂直于电场和磁场沿OO′从左端入射，恰能沿OO′做直线运动．则（　　）

	A．	A板的电势低于B板的电势
	B．	电子以初速度v₀垂直于电场和磁场沿OO′从左端入射，运动轨迹将向A板偏转
	C．	氦原子核${\;}_{2}^{4}$He以初速度v₀垂直于电场和磁场沿OO′从左端入射，仍沿OO′做直线运动
	D．	氦原子核${\;}_{2}^{4}$He以初速度v₀垂直于电场和磁场沿OO′从右端入射，仍沿OO′做直线运动

9．考场屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，使手机接收报文信号时形成乱码干扰，不能与基站建立连接，手机表现为无网络信号、无服务系统等现象．由此可知（　　）

	A．	电磁波必须在介质中才能传播
	B．	手机基站发出的电磁波仍然存在于教室
	C．	手机信号屏蔽器在考场范围内消除了基站发出的电磁波
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10．除了氦以外，恒星中最常见的化学元素是（　　）

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