题目
题型:四川难度:来源:
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题.
①帮助该同学完成实验设计.请你用低压直流电源(
)、滑动变阻器(
)、电流表(
)、开关(
)设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端.
②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=______.
(2)气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力.为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为______、______,两滑块的总动量大小为______;碰撞后两滑块的总动量大小为______.重复上述实验,多做几次.若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证.
答案
②设弹簧原长为L0,应用胡克定律有K(X1-L0)=BI1d、
K(X2-L0)=BI2d,
两式相减可得K(X1-X2)=B(I1-I2)d,解得K=
Bd(I1-I2) |
x1-x2 |
法2、根据胡克定律F=KX可得△F=K△X,则K=
△F |
△x |
Bd(I1-I2) |
x1-x2 |
(2)动量P=mV,根据V=
S |
5T |
则碰前动量分别为0.2abs1和0.2abs3,总动量大小为aV1-aV2=0.2ab(s1-s3);
碰撞后两滑块的总动量大小为2av=2a
s2 |
5T |
答:(1)①设计的电路如图.
②
Bd(I1-I2) |
x1-x2 |
Bd(I2-I1) |
x2-x1 |
(2)0.2abs3 0.2abs1(两空可互换),
0.2ab(s1-s3); 0.4abs2
核心考点
试题【(1)在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数.为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行】;主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)下列说法中正确的是______.
A.随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都有增加,另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
B.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变短
C.根据海森伯提出的不确定性关系可知,不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量
D.4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变
(2)在《探究碰撞中的不变量》实验中,某同学采用如图所示的装置进行实验.把两个小球用等长的细线悬挂于同一点,让B球静止,拉起A球,由静止释放后使它们相碰,碰后粘在一起.实验过程中除了要测量A球被拉起的角度θ1,及它们碰后摆起的最大角度θ2之外,还需测量______(写出物理量的名称和符号)才能验证碰撞中的动量守恒.用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式是______.
(3)2008年10月7日,日美科学家分享了当年诺贝尔物理学奖.他们曾就特定对称性破缺的起源给出了解释,并预言了一些当时还未发现的夸克.夸克模型把核子(质子和中子)看做夸克的一个集合体,且每三个夸克组成一个核子.已知质子和中子都是由上夸克u和下夸克d组成的.每种夸克都有对应的反夸克.一个上夸克u带有+
2 |
3 |
1 |
3 |
. |
u |
2 |
3 |
. |
d |
1 |
3 |
. |
p |
(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,均为d,它们的质量相比较,应是m1______m2.
(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使______.
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2.
②按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的______点,m2的落点是图中的______点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式______,则说明碰撞中动量是守恒的.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式______,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
①图1甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是______.
②将下表中的光学元件放在图1丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长.