题目内容

如图，是“碰撞中的动量守恒”实验的示意图.该实验中小球A、B的质量分别为m1、m2,要求m1______m2.测得OO′=2 cm,O′M=18 cm,MP=6 cm,PN=9 cm.由此数据可知m1∶m2=______.

答案：＞ 11∶2
练习册系列答案
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（1）如图1为实验室中验证动量守恒实验装置示意图
①因为下落高度相同的平抛小球（不计空气阻力）的
飞行时间
飞行时间
相同，所以我们在“碰撞中的动量守恒”实验中可以用
飞行时间
飞行时间
作为时间单位，那么，平抛小球的
水平位移
水平位移
在数值上等于小球平抛的初速度
②入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的下列说法中，正确的是
C
C

A、释放点越低，小球受阻力小，入射小球速度小，误差小
B、释放点越低，两球碰后水平位移小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确
C、释放点越高，两球相碰时相互作用的内力越大，碰撞前后系统的动量之差越小，误差越小
D、释放点越高，入射小球对被碰小球的作用越小，误差越小
③为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是
AC
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
④设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
成立，即表示碰撞中动量守恒．
⑤在实验装置中，若斜槽轨道是光滑的，则可以利用此装置验证小球在斜槽上下滑过程中机械能守恒，这时需要测量的物理量有：小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1；小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2，则所需验证的关系式为：
s2=4h1h2
s2=4h1h2

（2）一位同学设计了用打点计时器测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验，实验装置如图2所示：
长木板处于水平，装砂的小桶（砂量可调整）通过细线绕过定滑轮与木块相连接，细线长大于桌面的高度，用手突然推动木块后，木块拖动纸带（图中未画出纸带和打点计时器）沿水平木板运动，小桶与地面接触之后，木块在木板上继续运动一段距离而停下．在木块运动起来后，打开电源开关，打点计时器在纸带上打下一系列的点，选出其中的一条纸带，图中给出了纸带上前后两部记录的打点的情况．
纸带上1、2、3、4、5各计数点到0的距离如下表所示：
纸带上1-5读数点到0点的距离　　　单位：cm
1 2 3 4 5
前一部分 4.8 9.6 14.4 19.2 24.0
后一部分 2.04 4.56 7.56 11.04 15.00
由这条纸带提供的数据，可知
①木块与长木板间的动摩擦因数μ=
0.3
0.3
．
②若纸带上从第一个点到最后一个点的距离是49.2cm，则纸带上这两个点之间应有
实际打点数为30个
实际打点数为30个
个点．
如图1是证实玻尔关于原子存在分立能态的一种实验装置的原理示意图．由电子枪A射出的电子，射进一容器B中，其中有氦气．电子在O点与氦原子发生碰撞后进入速度选择器C，然后进入检测装置D．速度选择器C由两个同心的圆弧形电极P1和P2组成．当两极间加以电压U时，只允许具有确定能量的电子通过，并进入检测装置D，由检测装置测出电子产生的电流I．改变电压U，同时测出I的数值，即可确定碰撞后进入速度选择器的电子的能量分布．为简单起见，设电子与原子碰撞前，原子是静止的，原子质量比电子质量大得多，碰撞后，原子虽然稍微被碰动，但忽略这一能量损失，设原子未动，当电子与原子发生了弹性碰撞时，电子改变运动方向，但不损失动能，当发生非弹性碰撞时，电子损失的动能传给原子，使原子内部的能量增大．
（1）设速度选择器两极间的电压为U（V）时，允许通过的电子的动能为Ek（eV），试求出Ek（eV）与U（V）的函数关系．设通过选择器的电子的轨道半径r=20.0cm，电极P1和P2的间隔d=1.00cm，两极间场强的大小处处相等．
（2）当电子枪射出电子的动能Ek0=50.0eV时，改变电压U（V），测出电流I（A），得到如图2所示图线，图线表示，当电压U为5.00V，2.88V，2.72V，2.64V时，电流出现峰值．先定性说明图二表示的物理意义，根据实验结果求出氦原子三个激发态的能级En（eV），设基态的能级E1=0eV．
为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），某同学选取了两个材质相同，体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验：
步骤1：在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；
步骤2：安装好实验装置如图甲，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；
步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；
步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图乙所示．
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（1）由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置
 
．
①在P5、P6之间
②在P6处
③在P6、P7之间
（2）为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是
 
．
①A、B两个滑块的质量m1和m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例
⑤照片上测得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑块与桌面间的动摩擦因数
写出验证动量守恒的表达式
 
．
（3）请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议：
 
．

(1) 下列说法中正确的是：   

A．紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大   

B．中等核的比结合能最大，因此这些核是最稳定的

C．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构   

D．卢瑟福在研究原子结构中引入了量子化的观点

E．光电效应实验揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性   

F．在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，衍射条纹变宽       

（2) 如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度v0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长，重物始终在木板上。重力加速度为g。

 

 

如图所示在粗糙的水平面有一个长盒A，盒的内部完全光滑，盒子长度为L，盒与水平面间的动摩擦因数μ=3/4，盒紧靠左侧有一物块B，A与B均处在某一特定场区中，场区对A、B均始终有向右的恒定作用力F=mg/2，已知盒子质量与物块的质量均为m。现同时释放A、B，此后B与A每次碰撞都是完全弹性碰撞（即每次碰撞均交换速度，且碰撞时间极短，可以忽略不计）。已知重力加速度为g。求：

（1）物块B从开始释放到与盒A发生第一次碰撞所经过的时间t1．

（2）B与A发生第一次碰撞后，A运动的加速度大小aA和发生第二次碰撞前瞬间物块B的速度大小v2．

（3）盒A在水平面上运动的总位移大小x．

 

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