题目内容
用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,使悬线在A球释放前伸直,O点到A球球心的距离为L,且线与竖直线夹角为
,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角
处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持
角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。图中S是B球初始位置到B球平均落点的水平距离。
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(1)用题中所给的物理量表示碰撞后A球、B球的动量:
PA/= ;PB/= 。
(2)用题中所给的物理量表示需要验证的动量守恒表达式:
(1)
,
(2)![]()
【解析】
试题分析:小球从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得:
,解得:
,则
;
小球A与小球B碰撞后继续运动,在A碰后到达最左端过程中,机械能再次守恒,
由机械能守恒定律得:
,解得
,
;
碰前小球B静止,则
;碰撞后B球做平抛运动,水平方向:
竖直方向
,
解得
,则碰后B球的动量
;
由动量守恒定律可知,实验需要验证的表达式为:
;
考点:验证动量守恒定律,
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
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(1)表中记录了实验测得的几组数据,
是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)(请写在答题纸的横线上);
次数 | F/N |
| a(m/s2) |
1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
3 | 1.42 | 2.34 |
|
4 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
(2)依据表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
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(3)比较实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是 .