题目内容

19．某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面内，米尺的零点与O点对齐．

（1）碰撞后B球的水平射程应取为64.7cm．
（2）（多选）在以下选项中，本次实验必须进行的测量是ABC．
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．测量A球与B球碰撞后，A球落点位置到O点的距离
C．测量A球与B球的质量
D．测量G点相对于水平槽面的高度．

分析 （1）将各落点用圆圈起，则找到中心位置即为选定的落点，再根据刻度尺读数即可；
（2）根据动量守恒定律的内容进行分析，明确需要验证的结果从而明确需要测量的物理量．

解答 解：（1）由图可知，落点中心位置约为64.7cm； 故说明碰撞后B球的水平射程为64.7cm．
（2）根据实验的原理知，mAv0=mAv1+mBv2，即mA$\frac{{x}_{0}}{{t}_{0}}$=mA$\frac{{x}_{1}}{{t}_{0}}$+mB$\frac{{x}_{2}}{{t}_{0}}$，可知需要测量的物理量有：水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离；A球与B球碰撞后，A球和B球落点位置到O点的距离；A球和B球的质量．不需要测量G点的高度；故ABC正确，D错误．
故选：ABC．
故答案为：（1）64.7；（2）ABC．

点评 本题考查验证动量守恒定律的内容；掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．注意体会利用平抛运动的时间相同来获取抛出速度的基本方法．

练习册系列答案
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9．某航空科研小组相互协作完成了下面的实验：
A．太空中的小组成员驾驶飞船在距X星球一定高度的P点时，正对着X星球发射一个激光脉冲，经过时间t1 后收到反射回来的信号；
B．太空中小组成员在P点观察X星球时发现视角为60°；
C．小组成员驾驶飞船在X星球表面着陆后，把一个弹射器固定在星球表面上，以一定的速度竖直向上弹射一个小球，测得小球从弹射到落回的时间为t2；
D．地球上的小组成员用同样的弹射器在地球表面上，以相同的速度竖直向上弹射一个小球，测得小球在空中运动的时间为t3；
E．地球上的小组成员将同样的弹射器平放在水平桌面上，以相同的速度水平弹射一个小球，测得小球的水平射程为x，桌面离地高度为h；
F．他们查资料得知万有引力常量为G，光速为c．
根据上述实验数据，可知算出（用上述的物理量表示）
（1）X星球表面距P点的距离为H=$\frac{1}{2}c{t}_{1}$．
（2）X星球的半径为R=$\frac{1}{2}c{t}_{1}$．
（3）地球表面的重力加速度为g=$\frac{2{x}^{2}}{h{t}_{3}^{2}}$．
（4）X星球表面的重力加速度为g1=$\frac{2{x}^{2}}{h{t}_{2}{t}_{3}}$．
（5）X星球的密度为ρ=$\frac{3{x}^{2}}{πGhc{t}_{1}{t}_{2}{t}_{3}}$．
10．下列说法正确的是（　　）
A．所有波都能发生干涉、衍射、偏振和多普勒效应
B．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
C．红外线有杀菌、消毒作用，紫外线有热作用
D．变化的磁场能够在周围空间产生电场，是麦克斯韦最先提出的基本假设之一
7．一定质量理想气体的压强P随体积V的变化过程如图所示（CA是双曲线的一段），在此过程中（　　）
A．气体从状态A到状态B，温度降低，内能减少
B．气体从状态B到状态C，一定向外放出热量，内能不变
C．气体从状态B到状态C，一定从外界吸收热量，内能增加
D．气体从状态C到状态A，温度不变，放出热量
14．一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=100N，在水平地面上移动的距离s=10m．物体与地面间的滑动摩擦力F2=40N，求F1、F2、重力对物体所做的功和外力的总功．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
4．将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O点为单摆的悬点，现将小球（可视为质点）拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置．∠AOB=∠COB=α，且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，L=0.4m，据力学规律和题中信息（g取10m/s2）下列选项正确的是（　　）
A．摆球质量约为0.05KgB．摆球质量约为0.5Kg
C．摆动过程中的最大速度为0.4m/sD．摆动过程中的最大速度为0.8m/s
11．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．由波形图可知该波的波长为4m
B．由波形图可知x=2m处的质点Q该时刻位移为0.2m
C．经$\frac{1}{4}$周期后质点P运动到Q点
D．经$\frac{1}{4}$周期后质点R的速度变为零
14．如图所示，有一束平行于等边三棱镜横截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是（　　）
A．该棱镜的折射率为$\sqrt{3}$
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变长
D．光从空气进入棱镜，光速变小
E．从F点出射的光束与入射到E点的光束相比较偏折了60°
15．下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是（　　）
A．图（甲）中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图象测得简谐运动的周期较大
B．由图（乙）可知，系统的固有频率为f0
C．由图（丙）知，频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，这种现象叫做波的干涉
D．由图（丁）知，泊松亮斑是小孔衍射形成的图样

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