6.某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图a所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

(1)下面是实验的主要步骤:

①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

②向气垫导轨通入压缩空气;

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑥先  ,然后  ,让滑块带动纸带一起运动;

⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图b所示;

⑧测得滑块1的质量310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.完善实验步骤⑥的内容.

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为______kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______kg·m/s(保留三位有效数字).

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是

[解析] (1)实验时应先接通打点计时器的电源,再放开滑块.

(2)作用前系统的总动量为滑块1的动量p0m1v0.故v0= m/s=2 m/s,p0=0.31×2 kg·m/s=0.620 kg·m/s.作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和,且此时两滑块具有相同的速度vv= m/s=1.2 m/s,p=(m1+m2)v=(0.310+0.205)×1.2 kg·m/s=0.618 kg·m/s.

(3)存在误差的主要原因是纸带与打点计时器限位孔有摩擦.

[答案] (1)接通打点计时器的电源 放开滑块1

(2)0.620 0.618 (3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦

3.

为了验证碰撞中的动量是否守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球,按下述步骤进行实验:

①用天平测出两个小球的质量(分别为m1m2,且m1>m2).

②按照如右图所示,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.

③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.

④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.

⑤用毫米刻度尺量出各个落点到斜槽末端点B的距离.上图中DEF点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LDLELF.

根据该同学的实验,回答下列问题:

(1)小球m1m2发生碰撞后,m1的落点是图中的________点,m2的落点是图中的________点.

(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式________,则说明碰撞中的动量是守恒的.

[解析] 本题的实验方法与课本上的实验方法不同之处在于小球的落点所在平面由水平改成了斜面.由平抛运动知识,可知此时小球做平抛运动的时间不再相等.设小球做平抛运动的速度为v,小球落到斜面上时的位移为L,斜面与水平方向的夹角为θ,则可得Lsin θgt2

Lcos θvt,联立可得v=cos θ

则可知v∝,同理v2L.

[答案] (1)D F

(2)m1m1+m2

 0  138433  138441  138447  138451  138457  138459  138463  138469  138471  138477  138483  138487  138489  138493  138499  138501  138507  138511  138513  138517  138519  138523  138525  138527  138528  138529  138531  138532  138533  138535  138537  138541  138543  138547  138549  138553  138559  138561  138567  138571  138573  138577  138583  138589  138591  138597  138601  138603  138609  138613  138619  138627  447348 

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