题目
题型:不详难度:来源:
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB;碰后动量分别为pA′、pB′),
则pA=______,pA′=______; pB=______,pB′=______.
②请你写出两条可确实减小实验误差的建议:______.
(2)为了“探究碰撞中的不变量”,小明在光滑桌面上放有A、B两个小球.A球的质量为0.3kg,以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞,并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s,方向与原来相同.根据这些实验数据,小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想:
[猜想1]碰撞后B球获得了速度,A球把速度传递给了B球;
[猜想2]碰撞后B球获得了动能,A球把减少的动能全部传递给了B球.
你认为以上的猜想是否成立______,请你根据实验数据,通过计算说明,有一个什么物理量,在这次的碰撞中,B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等?
答案
mAgL(1-cosα)=
1 |
2 |
2gL(1-cosα) |
2gL(1-cosα) |
小球A与小球B碰撞后继续运动,在A碰后到达最左端过程中,机械能再次守恒,
由机械能守恒定律得:-mAgL(1-cosβ)=0-
1 |
2 |
2gL(1-cosβ) |
PA′=mAvA′=mA
2gL(1-cosβ) |
碰前小球B静止,则PB=0;
碰撞后B球做平抛运动,水平方向:S=vB′t,竖直方向H=
1 |
2 |
解得vB′=s
|
|
减小实验误差的建议:a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;b.α角取值不要太小;c.两球A、B质量不要太小;d.球A质量要尽量比球B质量大.
(2)猜想1、2均不成立
B球动量的增加量△pB=0.1×9=0.9kg•m/s,A球动量的减少量△pA=0.3×8-0.3×5=0.9 kg•m/s,从计算结果可得,B球动量的增加量与A球动量的减少量相等.即系统的总动量保持不变.
故答案为:(1)①mA
2gL(1-cosα) |
2gL(1-cosβ) |
mBs |
2H |
2gL |
②a.让球A多次从同一位置摆下,求B球落点的平均位置;
b.α角取值不要太小;
c.两球A、B质量不要太小;
d.球A质量要尽量比球B质量大
(2)猜想1、2均不成立
B球动量的增加量△pB=0.1×9=0.9kg•m/s,A球动量的减少量△pA=0.3×8-0.3×5=0.9 kg•m/s,从计算结果可得,B球动量的增加量与A球动量的减少量相等.即系统的总动量保持不变.
核心考点
试题【(1)用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的】;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)按这一公式的要求,需测量两小球的质量和它们碰撞前后的水平速度,但实验中我们只需测量两小球的质量和飞行的水平距离.这是由于小球碰撞后做______运动,各球下落高度相同,因而它们的______也是相同的,可用小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度.
(2)实验时,质量分别为m1、m2的球半径大小均为r,且都已知,要完成这个实验,必须补充的测量工具还有______.
(3)由于偶然因素的存在,重复操作时小球落点不完全重合是正常的,落点(如P点)的确定办法是______.
(4)用图中的符号来表示A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是______.
(5)两球质量应满足m1______m2.
(1)入射球A与被碰球B直径相同,均为d,它们的质量相比较,应该是m1______m2( 填“<”或“>”或“=”)
(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使______
(3)继续实验步骤为:
A.在地面依次铺白纸和复写纸
B.确定重锤对应点O
C.不放球B,让球A从斜槽滑下,确定它落地点位置P
D.把球B放在立柱上,让球A斜槽滑下,与B正碰后,确定球A、B落地点位置M、N
E.用刻度尺量出OM、OP、ON的长度,分别记做LOM、LOP、LON
F.看m1 LOM+m2 LON 与m1 LOP是否相等,以验证动量守恒
上述步骤有几步不完善或有错误,请指出并写出相应的正确步骤.______.
A.碰撞发生在第1次闪光后的3T时刻 |
B.碰撞后A与B的速度大小相等、方向相反 |
C.碰撞后A与B的速度大小之比为1:3 |
D.A、B两滑块的质量之比为2:3 |
(1)在研究碰撞中的动量守恒实验中,让质量为m1的小球从圆弧轨道上沿轨道向下运动,去碰原来静止在小支柱上的质量为m2的小球. ①选用小球时,应满足[] A.m1=m2 B.m1>m2 C.m1<m2 D.m1<<m2 ②实验要求[] A.圆弧轨道必须是光滑的 B.轨道末端的切线是水平的 C.m1与m2的球心在碰撞的瞬间在同一高度 D.m1每次都从同一高度释放(无初速) ③必须测量[] A.小球质量m1和m2 B.小球半径r1和r2 C.桌面到地面的高度h D.小球m1的起始高度 E.小球的飞行时间 F.小球m1未碰撞时飞出的水平距离 G.小球m1和m2碰撞后两球飞出的水平距离 (2)(10分)有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,有下列器材供选用: A.电压表(0~3V,内阻6kΩ) B.电压表(0~15V,内阻30kΩ) C.电流表(0~3A,内阻0.1Ω) D.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω) E.滑动变阻器(10Ω,2A) F.滑动变阻器(200Ω,0.5A) G.蓄电池(电动势6V,内阻不计) ①用如图所示的电路进行测量,电压表应选用______,电流表应选用______滑动变阻器应选用______.(用序号字母表示) ②通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω. ③若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为______Ω的电阻. |
用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒,图中MN是一个竖直放置的木板,木板上依次固定有白纸和复写纸,实验步骤如下: A、用天平测量小球A、B的质量分别为m1、m2; B、先不放小球B,让小球A从斜槽上某一位置由静止释放,撞到复写纸上的D点; C、在斜槽末端放置小球B,从B球球心等高处向竖直板作垂线BO,在白纸上描出O点位置; D、记小球A仍从槽面上同一位置由静止释放,碰撞后小球A、B分别撞到复写纸上的E、C两点; E、用刻度尺测量出OC、OD、OE的长度. (1)小球A、B质量关系为m1______m2(填“=”、“>”或“<”); (2)如果等式______成立,则碰撞过程动量守恒; (3)请你写出一条减少实验误差的建议______. |