题目
题型:和平区模拟难度:来源:
(1)若得到打点纸带如下图乙所示,并测得各计数点间距离标在图上,A为运动起始的第一点,则应选______ 段来计算A和B碰后的共同速度.(填AB、BC、CD、DE)
(2)已测得小车A的质量为0.40kg,小车B的质量为0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量为______ kg•m/s,碰后总动量为______kg•m/s.
答案
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.
(2)碰前小车的速度vA=
BC |
t |
0.1050 |
0.02×5 |
碰后小车的共同速度v=
DE |
t |
0.0695 |
0.02×5 |
故答案为:(1)DE;(2)O.420;O.417.
核心考点
试题【某同学设计了一个打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端沾有橡皮泥.推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并结合成一体,继续匀速运动】;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当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节______钮.如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节______钮或______钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将______钮置于______位置,然后调节______钮.
(2)碰撞的恢复系数的定义为e=
|ν2-ν1| |
ν20-ν10 |
的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.
实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O.
第一步,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落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
上述实验中,
①P点是______平均位置,M点是______平均位置,N点是______平均位置.
②请写出本实验的原理______,写出用测量量表示的恢复系数的表达式______.
③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?
(1)在安装斜槽轨道时,要注意______.选择弹性小球a、b时,小球a、b的质量ma、mb应该满足关系:ma______mb(填“>”或“=”或“<”),理由是______.
(2)本实验必须测量的物理量有以下哪些______.
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma、mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离SOA、SOB、SOC
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
(3)该同学设计了一个实验数据表格,见表一.从表中可以看出,有些物理量并非实验中直接测出的,请你将表中不能直接测出的物理量换成能直接测出的物理量,而不影响实验探究的目的,并将结果对应填在表二中.
表一:
碰撞前 | 碰撞后 | |||||||||||||
质量 | ma | ma | mb | |||||||||||
速度 | va | v’a | v’b | |||||||||||
mv | mava | mav’a+mbv’b | ||||||||||||
mv2 | mav2a | mav’2a+mbv’2b | ||||||||||||
(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,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘.在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计. 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. | ||||||||||||||
C.(选修模块3-5) (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+
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图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图. (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______. |