题目内容

1．在《验证碰撞中动量守恒》的实验中，有以下两个方案：

方案（1）：斜槽导轨装置．如图1所示，让入射球从斜槽上某处滚下，让两球在槽口碰撞从而验证碰撞过程中动量守恒．
①若入射球质量为m1，被碰球质量为m2，则它们的关系应当是m1＞m2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②斜槽轨道不可避免的存在摩擦，这个摩擦对实验结果无影响（填“有”或“无”）；若斜槽末端未能调整水平，则对实验结果有影响（填“有”或“无”）．
③某同学实验做完后取下白纸，标上记号如图2，量出OM，OP、ON（其中D点为槽口重锤尖位置）．通过计算，只要在实验误差范围内满足m1OP=m1OM+m2ON．，则两球在碰撞过程中动量守恒．
方案（2）：小车拖着纸带碰撞，如图3所示，让A、B两车放在长木板上，A车拖着穿过打点计时器的纸带，以一定速度与B车相撞并粘合在一起，测出质量和速度，从而验证碰撞中动量守恒．
本实验中，小车和长木板之间存在较大摩擦，将影响实验精度，你觉得要解决这个问题，可以采取什么措施？答：让木板倾斜，用重力的分力来平衡摩擦力．

分析 在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平；
根据动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后答题；
根据动量守恒列方程即可正确求出质量之比．明确误差来源，并明确改进方法．

解答 解：（1）为防止两球碰撞后，入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：入射小球A与被碰小球B的质量大小应满足m1大于m2．
（2）只要让小球每次从同一点释放即可保证到达底部的速度相同；故斜面的摩擦力对实验结果没有影响；
但如果斜槽末端不水平，则小球将不做平抛运动；故实验结果将有影响；故为了保证小球做平抛运动，须调整斜槽槽口末端切线水平．
（3）两球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：m2v2=m2v2′+m1v1′，
两边同时乘以时间t，则：m2v2t=m2v2′t+m1v1′t，可得：m1OP=m1OM+m2ON．
（4）如果有摩擦力，则两物体的运动将受到很大的影响；故可以利用重力的分力来平衡摩擦力；故让木板倾斜即可；
故答案为：（1）大于；（2）无；有；（3）m1OP=m1OM+m2ON．（4）让木板倾斜，用重力的分力来平衡摩擦力

点评 本题主要考查了“验证动量守恒定律”的实验的原理及要求以及数据处理等基础知识，同时还要注意掌握实验中应注意的事项．

练习册系列答案
相关题目
11．图为某同学探究物体加速度与合力、质量关系实验时，利用测量的数据绘出的a-F图象，根据图象可知（　　）
A．图1不过原点可能是没有平衡摩擦力
B．图2的物体质量大于图1对应的物体质量
C．图2不过原点一定是作图错误导致
D．图1线末端弯曲是因为改变拉力F时没有平衡摩擦力导致
12．2011年12月5日，美国国家航空航天局（简称NASA）发布声明，证实通过开普勒太空望远镜发现了“第二地球”-一颗名为开普勒22b的行星．该行星的半径约是地球的2.4倍，“开普勒22b”绕恒星“开普勒22”运动的周期为290天，轨道半径为R1，地球绕太阳运动的轨道半径为R2，测得R1：R2=0.85．球的体积公式V=$\frac{4}{3}$πR2，由上述信息可知（　　）
A．若开普勒22b的行星与地球密度相同，可知两行星表面的重力加速度之比2.4：1
B．若开普勒22b的行星与地球密度相同，可知两行星表面的重力加速度之比1：2.4
C．恒星“开普勒22”与太阳的质量之比约为1：2
D．恒星“开普勒22”与太阳的质量之比约为1：10
9．落体运动是生活中常见的运动，伽利略在研究落体运动方面做出了卓越的贡献．假设一个质量为2kg的小球，从距地面高为45m处静止下落，求：
（1）若忽略空气阻力的影响，则物体落地的速度V1多大？
（2）若小球在下降过程中，受到空气阻力，已知阻力大小是小球重量的0.5倍，刚物体落地的速度V2是多大？（g取10m/s2）
16．氘核（21H）和氚核（31H）均带正电，且所带电量相等，质量之比是2：3．如果它们在同一垂直纸面向里的匀强磁场中运动时  的轨迹完全相同，如图所示，则氘核和氚核（　　）
A．都沿顺时针方向运动B．运动的周期相同
C．运动的动能相同D．运动的动量大小相等
6．沙尘暴是由于土地沙化引起的一种恶劣的气象现象．发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗．这是由于这种情况下（　　）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D．只有能量较大的光子才能到达地面
13．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为$\frac{g}{4}$，则该处距地面球表面的高度为（　　）
A．（$\sqrt{2}$-1）RB．RC．$\sqrt{2}$RD．2R
10．从某一高处水平抛出一个物体，物体着地时的速度方向与水平方向成θ角．不计空气阻力，取地面为重力势能的参考平面，则物体抛出时的动能与重力势能之比为（　　）
A．sin2θB．cos2θC．tan2θD．cot2θ
11．如图所示，一架质量为m的飞机从静止起飞，当飞机升空到距地面h的高度时速度达到v，则在该过程中（　　）
A．飞机牵引力做的功为mgh+$\frac{1}{2}$mv2B．飞机动能的增加量大于$\frac{1}{2}$mv2
C．飞机重力势能的增加量为mghD．飞机克服阻力做的功一定小于mgh

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