题目内容
19．某实验小组设计了如图甲所示的理论装置验证“碰撞中的动量守恒”．用一飞行的子弹击穿旋转的纸筒后，击中放在桌边缘的木块并停留在其中，忽略子弹击穿纸筒时能量的损失．现测得纸筒转动的角速度为ω，半径为R．子弹从A点穿入，在纸筒旋转一周后从B点穿出，∠A′OB=θ（如图乙所示）．桌面高度为h，子弹与木块的水平射程为s，子弹与木块的质量分别为m1、m2．
（1）验证动量是否守恒只需判断m1$\frac{2ωR}{2π+θ}$和（m1+m2）s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$是否相等即可．（填题中所给已知量表示的代数式）（2）该实验装置在实际操作过程中是否可行？不可行；子弹飞行的速度很大，
危险性大；子弹的测速只能粗略测量；子弹穿过纸筒
转过的圈数不便于计数．（并回答可行或不可行的原因）．
分析 根据子弹在圆桶中的运动情况并分析圆桶转动时间，由速度公式可求得子弹的速度；再对子弹和木块由动量守恒定律可明确需要验证的表达式；
根据实验原理及方法分析是否可行．
解答 解：（1）纸桶转动的时间t=$\frac{2π+θ}{ω}$；
子弹的速度v=$\frac{2ωR}{2π+θ}$；
子弹与木块做平抛运动；
根据平抛运动规律可知：
整体下落的时间′=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$；子弹和木块的共同速度v=$\frac{s}{t′}$=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$；
则根据动量守恒定律可知：
故只需验证m1$\frac{2ωR}{2π+θ}$和（m1+m2）s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$是否相等即可．
（2）实际操作过程中是不可行的．因为子弹飞行的速度很大，
危险性大；子弹的测速只能粗略测量；子弹穿过纸筒
转过的圈数不便于计数．
故答案为：（1）m1$\frac{2ωR}{2π+θ}$；（m1+m2）s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$；
（2）不可行；
子弹飞行的速度很大，
危险性大；子弹的测速只能粗略测量；子弹穿过纸筒
转过的圈数不便于计数．
点评 本题为验证动量守恒的探究性实验，解题的关键在于正确分析实验原理，能利用所学规律进行分析，明确子弹的运动过程所涉及到的物理规律的应用．
练习册系列答案
相关题目
一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a-t图象如图所示，下列a-t图象中，可能正确描述该物体运动的是（ ）
10．在如图所示实验中，平行板电容器原来不带电，下列说法正确的是（ ）
| A． | 开关接1时，电容器充电，上极板将带正电 | |
| B． | 开关接1时，电容器充电，上极板将带负电 | |
| C． | 开关由1接2时，电容器放电，电流方向为顺时针 | |
| D． | 开关由1接2时，电容器不会放电，上下极板电量保持不变 |
细束平行光以一定的入射角从空气射到直角棱镜的侧面AB，光线进入棱镜后直接射向另一侧面AC．逐渐调整光线在AB面的入射角，使AC面恰好无光线射出，测得此时光线在AB面的入射角为α．
14．下列说法，正确的是（ ）
| A． | 两个物体之间只要有摩擦力就会有弹力 | |
| B． | 放在桌面上的物体受到的支持力是由于物体发生形变而产生的 | |
| C． | 滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反 | |
| D． | 形状规则的物体的重心必与其几何中心重合 |
4．
如图所示，有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中，磁感应强度B，金属块的厚度为d，高为h．当有稳恒电流I平行于平面C的方向通过时，由于磁场力的作用，金属块上下两面M、N将出现电势差．若已知M、N上的电势分别为φM、φN，那么，该金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目可以表示为（ ）
如图所示，有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中，磁感应强度B，金属块的厚度为d，高为h．当有稳恒电流I平行于平面C的方向通过时，由于磁场力的作用，金属块上下两面M、N将出现电势差．若已知M、N上的电势分别为φM、φN，那么，该金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目可以表示为（ ）| A． | $\frac{BI}{ed}$（$\frac{1}{{φ}_{N}-{φ}_{M}}$） | B． | $\frac{BI}{eh}（\frac{1}{{{φ_N}-{φ_M}}}）$ | C． | $\frac{ed}{BI}（{φ_N}-{φ_M}）$ | D． | $\frac{eh}{BI}（{φ_M}-{φ_N}）$ |
11．
如图所示，平行板电容器两极板A和B分别与电源的正、负极相连且A板接地，P为两极板间的一点．现保持B板不动，将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置，这时（ ）
如图所示，平行板电容器两极板A和B分别与电源的正、负极相连且A板接地，P为两极板间的一点．现保持B板不动，将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置，这时（ ）| A． | 电容器两极板间的电势差减小 | |
| B． | P点的场强增大 | |
| C． | P点的电势降低 | |
| D． | 固定在P点的负电荷的电势能将增大 |
8．对于一个确定的电容器的电容正确的理解是（ ）
| A． | 电容与带电量成正比 | |
| B． | 电容与电势差成反比 | |
| C． | 对确定的电容器，每板带电量增加，两板间电势差必增加 | |
| D． | 电容器带电量越大时，电容越大 |
9．一个学生在160米跑测验中，测得他在50m处的瞬时速度是6m/s，16s末到达终点时的瞬时速度是15.5m/s，则全程内的平均速度大小是（ ）
| A． | 6m/s | B． | 10 m/s | C． | 12m/s | D． | 15.5m/s |