题目内容

(11分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。

(1)若入射小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则(     )

A.,     B. ,

C.,   D. ,

(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是                   .(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

(3)实验中必需要求的条件是         

A.斜槽必须是光滑的

B.斜槽末端的切线必须水平

C.与的球心在碰撞瞬间必须在同一高度

D.每次必须从同一高度处滚下

(4)实验中必须测量的物理量是         

A.小球的质量和      B.小球起始高度       C.小球半径和

D.小球起飞的时间        E.桌面离地面的高度   F.小球飞出的水平距离

(5)设入射小球的质量,被碰小球质量为,P为被碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用、及图中字母表示)                           成立,即表示碰撞中动量守恒.

 

【答案】

(1)C   (2)AC   (3)BCD   (4)AF  (5)

【解析】

试题分析:(1)为了使两球发生正碰,两小球的半径要相同,即;在小球在斜槽末端碰撞过程中水平方向满足动量守恒定律有:,两球若发生弹性碰撞满足机械能守恒定律有:,解得:,要使碰后入射小球不反弹有速度,则,即,故选C。

(2)为碰前入射小球落点的平均位置,为碰后入射小球的位置,为碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度,碰撞后入射小球的速度,碰撞后被碰小球的速度,若,则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,带入数据得,所以需要测量质量和水平位移,用到的仪器是直尺、天平.

(3)即使斜槽粗糙,入射小球两次在相同的摩擦力作用下滑到斜槽末端的速度相同,不会影响碰撞实验,故对斜槽是否光滑没有要求,选项A错误。为保证小球碰前碰后速度水平,则斜槽末端切线必须水平,选项B正确。为了发生对心碰撞,与的球心在碰撞瞬间必须在同一高度,选项C正确。入射小球每次从同一高度由静止释放,保证入射小球碰撞前的速度不变,选项D正确。故选BCD。

(4)小球平抛运动的时间相等,要验证动量守恒,只需验证,所以需要测量两小球的质量,以及小球飞出的水平距离,故选AF。

(5)根据落点可得验证动量守恒的表达式为。

考点:本题考查了验证动量守恒实验。

 

练习册系列答案
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(11分)利用如图所示电路测量量程为800mV的电压表的内阻RV(RV约为900Ω),其实验步骤是:

A.按照电路图正确连接好测量电路,将滑动变阻器R的滑片移到最右端;

B.合上开关S1和S2,调节滑动变阻器R的滑片位置,使得电压表的指针指到满刻度;

C.保持开关S1闭合,断开开关S2,只调节电阻箱R0的阻值,使得电压表指针指到满刻度的一半;

D.读出电阻箱接入电路中的电阻值R0,即为电压表内阻RV的测量值.

可供选择的实验器材有:

  1. 待测电压表:量程为800mV,内阻约为900Ω
  2. 滑动变阻器:最大阻值200Ω,额定电流1A
  3. 滑动变阻器:最大阻值10Ω,额定电流2A
  4. 电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
  5. 电阻箱:最大值99.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
  6. 电池阻:电动势约12V,内阻约1Ω以及导线和开关等

按照上述实验方法,回答下列问题:

(1)为了使测量比较准确,除了电池组、导线、开关和待测电压表外,从上述器材中还应选用的器材是____________(用器材前的序号字母表示)

(2)如图所示,在这些器材的实物图上,用笔画线表示导线,连接成测量电路

(3)对于用上述方法测出的电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真的关系及测量误差,下列说法正确的是    。

A.R测﹥R真              C.若RV越大,测量值R测相对于真实值R真的误差就越大

B.R测﹤R真              D.若RV越大,测量值R测相对于真实值R真的误差就越小

 

 

 

 

 

 

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