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.
(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。
(11分)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材有
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(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表V1、V2,内阻很大
(C)直流电流表A,内阻可忽略不计
(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5Ω
(E)滑动变阻器
(F)导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
| U/V | 2.62 | 2.48 | 2.34 | 2.20 | 2.06 | 1.92 |
| I/A | 0.08 | 0.12 | 0.19 | 0.20 | 0.24 | 0.28 |
试利用表格中数据作出U-I图,由图象可知,测得两节干电池总的电动势值为 V,总内阻为 Ω。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表 (选填“V1”或“V2”)。
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(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,截距大小为b,则两节干电池总的电动势大小为 ,两节干电池的总内阻 (选填“可以”或“不可以”)求出。
(11分)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材有![]()
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(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表V1、V2,内阻很大
(C)直流电流表A,内阻可忽略不计
(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5Ω
(E)滑动变阻器
(F)导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
| U/V | 2.62 | 2.48 | 2.34 | 2.20 | 2.06 | 1.92 |
| I/A | 0.08 | 0.12 | 0.19 | 0.20 | 0.24 | 0.28 |
试利用表格中数据作出U-I图,由图象可知,测得两节干电池总的电动势值为 V,总内阻为 Ω。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表 (选填“V1”或“V2”)。
(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,截距大小为b,则两节干电池总的电动势大小为 ,两节干电池的总内阻 (选填“可以”或“不可以”)求出。
(11分)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材有
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(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表V1、V2,内阻很大
(C)直流电流表A,内阻可忽略不计
(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5Ω
(E)滑动变阻器
(F)导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
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U/V |
2.62 |
2.48 |
2.34 |
2.20 |
2.06 |
1.92 |
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I/A |
0.08 |
0.12 |
0.19 |
0.20 |
0.24 |
0.28 |
试利用表格中数据作出U-I图,由图象可知,测得两节干电池总的电动势值为 V,总内阻为 Ω。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表 (选填“V1”或“V2”)。
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(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,截距大小为b,则两节干电池总的电动势大小为 ,两节干电池的总内阻 (选填“可以”或“不可以”)求出。