题目内容

(1)用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角α;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点.
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB;碰后动量分别为pA′、pB′),
则pA=______,pA′=______; pB=______,pB′=______.
②请你写出两条可确实减小实验误差的建议:______.
(2)为了“探究碰撞中的不变量”,小明在光滑桌面上放有A、B两个小球.A球的质量为0.3kg,以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞,并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s,方向与原来相同.根据这些实验数据,小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想:
[猜想1]碰撞后B球获得了速度,A球把速度传递给了B球;
[猜想2]碰撞后B球获得了动能,A球把减少的动能全部传递给了B球.
你认为以上的猜想是否成立______,请你根据实验数据,通过计算说明,有一个什么物理量,在这次的碰撞中,B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等?
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(1)①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:
mAgL(1-cosα)=
1
2
mAvA2-0
,解得:vA=
2gL(1-cosα)
,则PA=mAvA=mA
2gL(1-cosα)
,
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:-mAgL(1-cosβ)=0-
1
2
mAvA′2
,解得vA′=
2gL(1-cosβ)
.
PA′=mAvA′=mA
2gL(1-cosβ)
.
碰前小球B静止,则PB=0;
碰撞后B球做平抛运动,水平方向:S=vB′t,竖直方向H=
1
2
gt2

解得vB′=s
g
2H
.则碰后B球的动量PB′=mBvB′=mBS
g
2H

减小实验误差的建议:a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;b.α角取值不要太小;c.两球A、B质量不要太小;d.球A质量要尽量比球B质量大.
(2)猜想1、2均不成立
B球动量的增加量△pB=0.1×9=0.9kg?m/s,A球动量的减少量△pA=0.3×8-0.3×5=0.9 kg?m/s,从计算结果可得,B球动量的增加量与A球动量的减少量相等.即系统的总动量保持不变.
故答案为:(1)①mA
2gL(1-cosα)
,mA
2gL(1-cosβ)
;0,
mBs
2H
2gL

②a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;
b.α角取值不要太小;
c.两球A、B质量不要太小;
d.球A质量要尽量比球B质量大
(2)猜想1、2均不成立
B球动量的增加量△pB=0.1×9=0.9kg?m/s,A球动量的减少量△pA=0.3×8-0.3×5=0.9 kg?m/s,从计算结果可得,B球动量的增加量与A球动量的减少量相等.即系统的总动量保持不变.
练习册系列答案
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(2008?肇庆二模)(1)用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角α;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点.
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB;碰后动量分别为pA′、pB′),
则pA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
,pA′=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
; pB=
0
0
,pB′=
mBs
2H
2gL
mBs
2H
2gL
.
②请你写出两条可确实减小实验误差的建议:
a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;b.α角取值不要太小;c.两球A、B质量不要太小;d.球A质量要尽量比球B质量大
a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;b.α角取值不要太小;c.两球A、B质量不要太小;d.球A质量要尽量比球B质量大
.
(2)为了“探究碰撞中的不变量”,小明在光滑桌面上放有A、B两个小球.A球的质量为0.3kg,以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞,并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s,方向与原来相同.根据这些实验数据,小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想:
[猜想1]碰撞后B球获得了速度,A球把速度传递给了B球;
[猜想2]碰撞后B球获得了动能,A球把减少的动能全部传递给了B球.
你认为以上的猜想是否成立
猜想1、2均不成立
猜想1、2均不成立
,请你根据实验数据,通过计算说明,有一个什么物理量,在这次的碰撞中,B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等?
精英家教网(1)用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验时,如果认为g=10m/s2,则
①下列关于这条纸带的第一点和第二点的距离大小及形成原因的说法,正确的是
 

A.若第一点和第二点的距离小于2mm,则表明在开始打点后才将纸带由静止释放
B.若第一点和第二点的距离大于2mm,则表明在开始打点后才将纸带由静止释放
C.若先开始打点后释放纸带,则不可能出现第一点和第二点的距离大于2mm的情况
D.若先开始打点后释放纸带,则不可能出现第一点和第二点的距离小于2mm的情况
②该同学已经测得纸带上所打出的各点与打出的第一点即O点的距离并列入下表
线段 OA OB OC OD OE OF OG
代号 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7
长度(cm) 19.56 23.51 28.43 33.10 38.25 44.02 50.12
已知打点计时器的打点周期为T=0.02s,为了尽量准地测出打D点时重锤的运动速度,他应采用的计算公式是vD=
 
,计算的结果是vD=
 
 m/s.
(2)某电阻额定电压为3V(阻值约10Ω).为测量其阻值,实验室提供了下列可选器材:
A.电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)
B.电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
C.电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)
D.电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G.电源E(电动势4V,内阻可忽略)
H.电键、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为:(填字母)电流表
 
,电压表
 
,滑动变阻器
 
.
②下列给出的测量电路中,最合适的电路是
 
.
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Ⅰ、(1)在“测定金属的电阻率”实验中,把金属丝在圆柱形铅笔上单层密绕30圈,用20分度的游标卡尺测得其长度如图所示,则金属丝横截面的直径为
0.68
0.68
mm

(2)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(a) 他们应选用下图所示的哪个电路原理图进行实验?答:
A
A


(b) 按照正确的电路图,完成右图中的实物连线.
(c) 实验测得元件Z的电流与电压的关系图象如下图所示.则元件Z是金属材料还是半导体材料?答:
半导体
半导体
.

Ⅱ、用如图所示装置来探究碰撞中的守恒量,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角α;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点.
(a) 用图中所示各个物理量的符号表示:碰撞前A球的速度VA=
2gL(1-cosα)
2gL(1-cosα)
;碰撞后B球的速度VB=
S
g
2H
S
g
2H
;此实验探究守恒量的最后等式为
mA
2gL(1-cosα)
=mBS
g
2H
+mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosα)
=mBS
g
2H
+mA
2gL(1-cosβ)
.
(b) 请你提供两条提高实验精度的建议:
①让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;
①让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;
.
②α角取值不要太小;
②α角取值不要太小;
.

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