6.某同学用图实-7-10所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.

图实-7-10

(1)本实验必须测量的物理量有________;

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B.小球ab的质量mamb

C.小球ab的半径r

D.小球ab离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E.记录纸上O点到ABC各点的距离OAOBOC

F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

(2)根据实验要求,ma__________mb(填“大于”、“小于”或“等于”);

(3)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没

有影响?(不必作分析)__________________________________;

(4)为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的

O点对齐,图实-7-11给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为

__________ cm;

图实-7-11

(5)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是___________________________.

解析:(1)必须测量的物理量有两小球的质量mamb,各落点ABCO点的距离

OAOBOC,故选B、E.

(2)为使a球碰b后不反弹,必须有ma>mb.

(3)b球被碰飞出后,a球还要在水平段运动一小段,因此,b球先落地,但不影响实验

结果.

(4)a点位置的范围大致在45.85-46.05 cm,中心位置大约在45.95 cm.

(5)maOBmaOA+mbOC

答案:(1)BE (2)大于

(3)b球先落地,对实验结果无影响

(4)45.95±0.02 (5)maOBmaOA+mbOC

5.某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.他设计的具体装置如图实-7-8所示,在小车后连接着纸带,电磁打点计时器使用的电源频率为50 Hz,长木板垫着小木片以平衡摩擦力.

图实-7-8

(1)若已得到打点纸带如图实-7-9所示,并测得各计数点间距(标在图上).A为运动

起点,则应该选择________段来计算A碰前的速度,应选择________段来计算AB

碰后的共同速度.(以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”)

图实-7-9

(2)已测得小车A的质量m1=0.40 kg,小车B的质量m2=0.20 kg,由以上测量结果可

得碰前m1v0=________ kg·m/s;碰后(m1+m2)v=________ kg·m/s.

由此得出结论________________________________________________________.

解析:(1)分析纸带上的点迹可以看出,BC段既表示小车做匀速运动,又表示小车具有较大的速度,故BC段能准确地描述小车A碰前的运动情况,应当选择BC段计算小车A碰前的速度,而DE段内小车运动稳定,故应选择DE段计算碰后AB的共同速度.

(2)小车A碰撞前的速度

v0== m/s=1.050 m/s

小车A在碰撞前

m1v0=0.40×1.050 kg·m/s=0.420 kg·m/s

碰后AB的共同速度

v== m/s=0.695 m/s

碰撞后AB

(m1+m2)v=(0.20+0.40)×0.695 kg·m/s

=0.417 kg·m/s

结论:在误差允许的范围内,碰撞中mv的矢量和是守恒的.

答案:(1)BC DE (2)0.420 0.417 在误差允许的范围内,碰撞中mv的矢量和是守

恒的

4.在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图实-7-7甲、乙所示的两种装置:

图实-7-7

(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则  ( )

A.m1m2r1r2   B.m1m2r1r2

C.m1m2r1r2         D.m1m2r1r2

(2)若采用图乙所示装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是________.

A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧测力计 E.秒表

(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用图甲所示装置进行实验时(P

为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为

________________________________________________________________________.

(用装置图中的字母表示)

解析:(1)为防止反弹造成入射球返回斜槽,要求入射球质量大于被碰球质量,即m1

m2,为使入射球与被碰球发生对心碰撞,要求两小球半径相同.故选项C正确.

(2)设a球碰前的速度为v1ab相碰后的速度分别为v1′、v2′.由于两球都从同一高度做平抛运动,当以运动时间为一个计时单位时,可以用它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度.因此,验证的动量守恒关系m1v1m1v1′+m2v2′可表示为m1x1m1x1′+m2x2′.所以需要直尺、天平,而无需弹簧测力计、秒表.由于题中两个小球都可认为是从槽口开始做平抛运动的,两球的半径不必测量,故无需游标卡尺.

(3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1OPm1OM+m2ON.

答案:(1)C (2)AC (3)m1OPm1OM+m2ON

 0  393869  393877  393883  393887  393893  393895  393899  393905  393907  393913  393919  393923  393925  393929  393935  393937  393943  393947  393949  393953  393955  393959  393961  393963  393964  393965  393967  393968  393969  393971  393973  393977  393979  393983  393985  393989  393995  393997  394003  394007  394009  394013  394019  394025  394027  394033  394037  394039  394045  394049  394055  394063  447090 

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