题目内容

如下图是AB两滑块碰撞前后的闪光照片示意图(部分),图中滑块A质量为0.14 kg,滑块B的质量为0.22 kg,所用标尺的最小分度值是0.5 cm,每秒闪光10次,试根据图示回答:

 (1)作用前后滑块A动量的增量是多少?方向怎样?

(2)碰撞前后,AB的系统总动量是否守恒?

解析 从ABC两滑块位置的变化可知,作用前B是静止的,A向右运动;作用后B向右运动,A向左运动,以向右为正.图中相邻两刻线间的距离为0.5 cm,碰前,A物体在0.1 s内的位移为0.5×10 cm=0.05 m,碰后,A物体向左移动,位移大小约为0.005 m.B物体右移,位移为0.5×7 cm=0.035 cm,所用时间皆为0.1 s.据速度公式v得:

(1)vA m/s=0.5 m/s

(2)vA′= m/s=0.05 m/s

Δp1mAvA′-mAvA=0.14×(-0.05) kg·m/s-0.14×0.5 kg·m/s=-0.077 kg·m/s,方向向左.

(2)碰撞前总动量

ppAmAvA=0.14×0.5 kg·m/s=0.07 kg·m/s

碰撞后总动量

p′=mAvA′+mBvB′=0.14×(-0.05) kg·m/s+0.22×0.35 kg·m/s=0.07 kg·m/s

所以作用前后总动量守恒.

答案 (1)0.077 kg·m/s 方向向左 (2)守恒

练习册系列答案
相关题目
Ⅰ(1)某钢制工件厚度大约为10cm,现欲尽量精确地测量其厚度,下列测量工具中最恰当的是
b
b
.(填“a”、“b”或“c”)
(a)刻度尺
(b)20分度游标卡尺
(c)实验室常用的螺旋测微计
(2)在“探究做功与速度变化关系”实验中,某两位同学均采用如下左图的装置,并且分别用图a和图b的方式解决橡皮筋与小车之间的连接,图a中橡皮筋从车顶的钉子上跨过,图b中橡皮筋从车前的环里穿过:你认为合理的是图
a
a
(填“a”或“b”).

(3)两位同学在使用多用电表结束后,分别将选择开关保留在图a、图b和图c所示的位置,图
a
a
的位置比较好.

Ⅱ.
为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同,体积不等的两个长立方体滑块A和B,按下述步骤做了如下实验:
步骤1:在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣,以便二者相撞以后能够立刻结为整体;
步骤2:安装好实验装置如下图,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段弧链接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;
步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处静止释放,同时开始频闪拍摄,直到A、B停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;
步骤4:多次重复步骤3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如下所示;
(1)由图分析可知,滑块A与滑块B碰撞发生的位置是

①A、B相撞的位置在P5、P6之间
②A、B相撞的位置在P6
③A、B相撞的位置在P6、P7之间
(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或者读取的物理量是
①⑥
①⑥

①A、B两个滑块的质量m1和m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例
⑤照片上测得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑块与桌面的滑动摩擦因数
(3)写出验证动量守恒的表达式
m1(2S56+S45-S34)=(m1+m2)(2S67+S78-S89
m1(2S56+S45-S34)=(m1+m2)(2S67+S78-S89

(4)为了提高实验准确度,以下措施中有效的是
①③④
①③④

①使用更平整的轨道槽
②使用更光滑的轨道槽
③在足够成像的前提下,缩短频闪照相每次曝光的时间
④适当增大相机和轨道槽的距离
(5)请再你写出一条有利于提高实验准确度或改进试验原理的建议:
将轨道的一端垫起少许,平衡摩擦力,使得滑块碰撞前后都做匀速运动
将轨道的一端垫起少许,平衡摩擦力,使得滑块碰撞前后都做匀速运动

某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验;气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通人压缩空气,压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,如图(b)所示,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

(1)下面是实验的主要步骤:

①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

②向气垫导轨通人压缩空气;

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;

④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑥先     ,然后        ,让滑块带动纸带一起运动;

⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如下图所示:

⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g;试完善实验步骤⑥的内容。

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知,两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为        kg·m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为    kg·m/s(保留三位有效数字)。

(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是           

 

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