如图1为用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥.推动小车A使之做匀速直线运动.小车A与原来静止在前方的小车B相碰.并粘在一起继续做匀速直线运动.在小车A后连着纸带.电磁打电计时器电源频率为50Hz．(1)用小木片将长木板一端垫起的目的是平衡摩擦力,(2)若实验已得到的打点纸带如图2所示.并测得各计数点间距.则应该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．如图1为用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，小车A与原来静止在前方的小车B相碰，并粘在一起继续做匀速直线运动，在小车A后连着纸带，电磁打电计时器电源频率为50Hz．

（1）用小木片将长木板一端垫起的目的是平衡摩擦力；
（2）若实验已得到的打点纸带如图2所示，并测得各计数点间距（标在图上），则应该选bc段来计算的碰撞前速度，应该选de段来计算A和B碰后的共同速度（选填“ab”、“bc”或“de”）．
（3）已测得小车A的质量m₁=0.4kg，小车B质量m₂=0.4kg，由以上测量结果可得碰前的总动量为0.42kg•m/s；碰后总动量为0.41kg•m/s．（保留二位有效数字）

分析（1）为了消除阻力的影响，实验前要平衡摩擦力；
（2）碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，确定ac应在碰撞之前，de应在碰撞之后，在匀速运动时在相同的时间内通过的位移相同，所以bc应为碰撞之前匀速运动阶段，de应为碰撞之后匀速运动阶段；
（3）根据图示纸带，由速度公式求出小车的速度，然后由P=mv求出动量．

解答解：（1）用小木片将长木板一端垫起的目的是平衡摩擦力，从而减小实验误差；
（2）由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故ac应在碰撞之前，de应在碰撞之后；
推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故bc段为匀速运动的阶段，故选bc计算碰前的速度；
碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选de段来计算碰后共同的速度．
（3）碰前小车的速度为：v_A=$\frac{bc}{t}$=$\frac{0.1050}{0.02×5}$=1.05m/s，
碰前的总动量为：P=m_Av_A=0.4×1.05=0.42kg•m/s；
碰后小车的共同速度为：v=$\frac{de}{t}$=$\frac{0.0695}{0.02×5}$=0.69m/s，
碰后的动量为：P′=（m_A+m_B）v=（0.4+0.2）×0.69≈0.41kg•m/s；
故答案为：（1）平衡摩擦力；（2）bc；de；（3）0.42；0.41

点评本题考查了验证动量守恒定律实验，分析清楚小车运动过程，运用速度公式、动量计算公式即可正确解题，要掌握根据纸带求速度的方法．

练习册系列答案

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5．

如图所示，将质量m=1.0kg的小物块放在长L=3.0m的平板车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间的动摩擦因数μ=0.6，光滑半圆形固定轨道与光滑水平轨道在同一竖直平面内，半圆形轨道的半径r=1.2m，直径MON竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，开始时车和物块一起以v₀=10m/s的初速度在水平轨道上向右运动，车碰到轨道后立即停止运动，取g=10m/s²，求：
（1）物块刚进入半圆形时速度大小；
（2）物块刚进入半圆形时对轨道的压力大小；
（3）物块回落至车上时距右端的距离．

2．

如图所示为带电粒子只在电场力作用下运动的v-t图象，在a点的速度为v_a，运动到b点的速度为v_b，则下列说法中正确的是（　　）

	A．	电场中a点电势一定比b点电势高
	B．	粒子在a点的电势能一定比在b点的电势能大
	C．	在0～t₁时间内，粒子运动路径与电场力可能不在一条直线上
	D．	在0～t₁时间内，粒子运动过程中受到的电场力先减小后增大再减小

9．

如图所示，小球从斜面的顶端A处以大小为v₀的初速度水平抛出，恰好落到斜面底部的B点，且此时的速度大小v_B=$\sqrt{5}$v₀，空气阻力不计，该斜面的倾角为（　　）

19．辽宁舰航行遇到海浪上下颠簸过程中，停放在甲板上的歼-15对甲板的压力大小为F₁，甲板对歼-15的支持力大小为F₂．在辽宁舰颠簸过程中，F₁和F₂的关系是（　　）

	A．	向上时F₁＞F₂；向下时F₁＜F₂		B．	向上时F₁＜F₂；向下时F₁＞F₂
	C．	向上和向下时，都满足F₁＞F₂		D．	向上和向下时，都满足F₁=F₂

6．如图所示的四幅图象中，研究对象P所受弹力正确的是（　　）

3．

两个等量点电荷P、Q在真空中产生电场的电场线（方向未标出）如图所示．P、Q 是两个等量异种（填“同种”或“异种”）电荷，P、Q 产生的是非匀强（填“匀强”或“非匀强”）电场．

4．氡222是一种天然放射性气体，会对人的呼吸系统造成损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程可表示为₈₆²²²Rn→₈₄²¹⁸Po+X．已知₈₆²²²Rn的半衰期为3.8天．下列说法正确的是（　　）

	A．	生成物中的X是α粒子
	B．	采用光照的方法可以减小氡222的半衰期
	C．	1克₈₆²²²Rn经过3.8天还剩下0.5克₈₆²²²Rn
	D．	2个₈₆²²²Rn经过3.8天还剩下1个₈₆²²²Rn

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