题目内容

有同学认为：在质量为M、半径为R的地球表面上，如果忽略地球自转的影响，质量为m的物体的重力加速度g可以认为是地球对它的万有引力产生的．由万有引力与牛顿第二定律得：＝mg，则地球表面的重力加速度为g＝；同理地球表面高为h处的重力加速度为．由此式可知，离地球表面的距离越近，重力加速度越大．做自由落体或平抛运动的物体在运动过程中离地球越来越近，加速度应该越来越大，而我们却说自由落体和平抛运动是加速度不变的运动，这两种说法矛盾吗？

答案：
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如图1，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量
C
C
（填选项前的符号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
②图10中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．
然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．

接下来要完成的必要步骤是
ADE
ADE
．（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM，ON
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为
m1?OM+m2?ON=m1?OP
m1?OM+m2?ON=m1?OP
（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2
m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2
（用②中测量的量表示）．
④经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′=
14
14
：11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′：p2′=11：
2.9
2.9
．
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值
p1
p
′
1
+p
′
2
为
1.01
1.01
．
⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为
76.8
76.8
 cm．
（2011?北京）（1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T．请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件
S
S
，使指针对准电流的“0“刻线．②将K旋转到电阻挡“×l00“的位置．
③将插入“十“、“-“插孔的表笔短接，旋动部件
T
T
，使指针对准电阻的
0刻线
0刻线
 （填“0刻线“或“∞刻线“）．
④将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按
ADC
ADC
的顺序避行操作，再完成读数测量．
A．将K旋转到电阻挡“×1k“的位置    B．将K旋转到电阻挡“×10“的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
（2）如图2，用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量
C
C
  （填选项前的符号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h      B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．
然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是
ADE或DEA或DAE
ADE或DEA或DAE
．（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量ml、m2B．测量小球m1开始释放高度h   C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N       E．测量平抛射程OM，ON
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为
m1?OM+m2?ON=m1OP
m1?OM+m2?ON=m1OP
 （用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
 （用②中测量的量表示）．
④经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1?，则p1：p1?=
14
14
：11；若碰撞结束时m2的动量为p2?，则p1?：p2?=11：
2.9
2.9
．
实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值
p1p1′+p2′
为
1～1.01
1～1.01
．
⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为
76.8
76.8
cm．
（2012?长宁区二模）如图所示，斜面底端与一水平板左端a相接，平板长2L，中心C固定在高为R=L=1m的竖直支架上，支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接，因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转．当把质量m=0.5kg的小物块A轻放在C点右侧离C点0.2m处时，平板左端a恰不受支持力．A与斜面间和平板的动摩擦因数均为μ=0.2，A从斜面由静止下滑，不计小物块在a处碰撞时的能量损失．重力加速度g=10m/s2．现要保证平板不翻转，求：
（1）小物块能在平板上滑行的最大距离．
（2）有同学认为，在h0一定的情况下，平板是否翻转与斜面的倾角有关，倾角越大，越容易翻转．请用相关知识分析上述认识是否正确．
（3）若h0=1m，斜面倾角不能超过多大？
用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．实验步骤如下：
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步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过测量
 
（填选项前的符号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有
 
．
A．A、B两点间的高度差h1          B．B点离地面的高度h2
C．小球1和小球2的质量m1、m2      D．小球1和小球2的半径r
（3）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示．有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为
 
cm．
（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
 
（用所测物理量的字母表示）．

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