题目内容

9．气垫导轨是一种常用的实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦．某同学实验时的装置如图所示，实验步骤如下：
A、用天平分别测出滑块1、滑块2的质量m1、m2；
B、测出滑块上遮光片的宽度d；
C、调整气垫导轨，使导轨处于水平；
D、在滑块1和滑块2间放一倍压缩了的轻小弹片，用细线将两滑块束缚着；
E、烧断细线，记录两滑块通过光电门的时间t1和t2．

（1）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式为0=$\frac{{m}_{1}d}{{t}_{1}}$-$\frac{{m}_{2}d}{{t}_{2}}$；
（2）若某次实验时忘记了调节气垫导轨水平这一步，重复进行了多次实验，结果总是滑块1的动量小于滑块2的动量，这一结果可能是导轨左侧高于（选填“高于”或“低于”）导轨右侧造成的．

分析 （1）根据光电门可求得两滑块经过光电门的速度，再根据动量守恒定律列式即可求解；
（2）分析实验装置，明确误差原因，从而确定两侧高度关系．

解答 解：（1）设向左为正方向；两滑块开始时的总动量为零；碰后两物体均匀速经过光电门，则根据平均速度公式可知，两滑块的速度分别为：v1=$\frac{d}{{t}_{1}}$，v2=$\frac{d}{{t}_{2}}$；
则碰后的动量为：$\frac{{m}_{1}d}{{t}_{1}}$-$\frac{{m}_{2}d}{{t}_{2}}$；
根据动量守恒定律则有：0=$\frac{{m}_{1}d}{{t}_{1}}$-$\frac{{m}_{2}d}{{t}_{2}}$；
（2）滑块1的动量小于滑块2的动量，说明滑块1一定减速，滑块2加速，故说明左侧高于右侧；
故答案为：（1）0=$\frac{{m}_{1}d}{{t}_{1}}$-$\frac{{m}_{2}d}{{t}_{2}}$；
（2）高于．

点评 本题考查了关于动量守恒的基础知识，要注意气垫导轨要水平才能满足动量守恒；同时能根据动量守恒定律的应用明确光电门的正确应用和数据处理．

练习册系列答案
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7．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　）
A．环到达B处时，重物上升的高度h=$\sqrt{2}$d
B．环到达B处时，环与重物的速度大小满足v物=$\frac{\sqrt{2}}{2}$v环
C．环到达B，重物的速度大小v物=$\frac{\sqrt{（6-4\sqrt{2}）gd}}{2}$
D．环从A到达B的过程中，环克服轻绳拉力做的功（$\sqrt{2}$-1）mgd
8．在图示电路中，电建S断开之前与断开之后的瞬间，通过灯泡的电流方向是（　　）
A．一直由b到aB．先是由b到a，后无电流
C．先由b到a，后是由a到bD．无法判断
17．三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3（λ1＞λ2＞λ3）．分别用这三束光照射同一种金属．已知用光束2照射时，恰能产生光电子．下列说法正确的是（　　）
A．用光束3照射时，一定不能产生光电子
B．用光束1照射时，一定不能产生光电子
C．用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大
D．用光束1照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多
4．如图所示，甲是竖直固定的$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙是高为R的光滑斜面．某一小物块分别从圆弧顶端和斜面顶端由静止下滑，下列判断正确的是（　　）
A．物块到达底端时速度相同
B．物块运动到底端的过程中重力做功不相同
C．物块到达底端时动能相同
D．物块到达底端时，重力的瞬时功率相等
14．如图1所示，在“验证动量守恒定律”实验中，P为入射球A末与被碰球B碰撞时的落点．
（1）这个实验对小球A的质量m1和小球B的质量m2的要求是：m1＞m2（填“＞”、“=”或“＜”）．用图中标出的符号和测出的数据列出验证动量守恒的表达式为m1OP=m1OM+m2O'N．
（2）为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是C．
A．使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出
B．使入射球与被碰小球碰后能同时飞出
C．使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向
D．使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失
（3）若A球质量为m1=50g，两小球发生正碰前后的位移-时间（s-t）图象如图2所示，则小球B的质量为m2=20g．
（4）实验时调节A球下落高度，让A球以一定速度v与静止的B球发生正碰，碰后测得两球动量正好相等，则A、B两球的质量之比$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$应满足1＜$\frac{M}{m}$≤3．
1．甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，以下说法正确的是（　　）
A．线速度大的向心加速度大B．角速度大的向心加速度大
C．线速度大，周期小的向心加速度大D．向心加速度大的向心力大
18．某为工人师傅用如图所示的装置，将重物从地面沿竖直方向拉到楼上，在此过程中，工人师傅拉着绳子一端沿地面以速度v向右匀速直线运动，当质量为m的重物上升高度为h时，轻绳与水平方向成α角，重力加速度大小为g，滑轮的质量和摩擦不计．在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．人的速度比重物的速度小B．轻绳对重物的拉力等于重物的重力
C．轻绳对重物的拉力大于重物的重力D．绳的拉力对重物做功为mgh
3．同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（　　）
A．它只能在赤道正上方，且离地面高度一定
B．它只能在赤道正上方，但离地面高度可任意选择
C．它可以在地面上任一点的正上方，且离地面高度一定
D．它可以在地面上任一点正上方，且离地面高度可任意选择

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