题目
题型:不详难度:来源:
(1)实验中,在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置,其目的是减小实验中的______(选填系统误差、偶然误差).
(2)图中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______.(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量ml、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______(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______ (用②中测量的量表示).
(4)经测定,m1=45.0g,m2=15.0g,小球落地点的平均位置距O点的距离分别为OP=44.00cm、ON=60.00cm、OM=23.00cm,则碰撞前、后总动量的比值为______.(保留三位有效数字)
答案
(2)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.测量平均落点的位置,找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D、E是必须的,而且D要在E之前.至于用天平秤质量先后均可以.所以答案是ADE
(3)设落地时间为t,则v1=
OP |
t |
OM |
t |
ON |
t |
而动量守恒的表达式是m1v1=m1v1′+m2v2′
所以若两球相碰前后的动量守恒,则m1?OM+m2?ON=m1?OP 成立
若碰撞是弹性碰撞,动能是守恒的,则有
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
即m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2成立
(4)碰撞前后总动量之比:
P′1 |
P′2 |
m1OP |
m1OM+m2ON |
45×44 |
45×23+15×60 |
1980 |
1935 |
故答案为:(1)偶然误差;(2)ADE;(3)m1?OM+m2?ON=m1?OP;m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2;(4)1.02
核心考点
试题【在“验证动量守恒定律”实验中 (1)实验中,在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置,其目的是减】;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碰撞后B球水平射程的记取方法是______,应取为______cm.
②在以下选项中,______(填选项号)是本次实验必须进行的测量
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到 O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
E、测量G点相对于水平槽面的高度
(2)科学实验是人们认识自然的重要手段.电学实验中经常需要测量某负载的电阻.
①测电阻的方法有多种,现在有一只标有“220V,100W”灯泡,它正常工作时的电阻为______Ω.若用多用电表中欧姆挡来测量这只灯泡的电阻,则测出的电阻应______灯泡正常工作时电阻(填“大于”“等于”“小于”).
②请用下列器材设计一个实验,测定灯泡正常工作时的电阻值.
A.220V交流电源
B.单刀双掷开关一只
C.电阻箱一只(0~9999Ω 额定电流1A)
D.交流电流表一只(0~0.6A)
E.导线若干
①请在图2所示的方框内画出电路原理图:
②写出简单实验步骤:______.
(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 | |
气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下: a.松开手的同时,记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时器结束计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2. b.在A、B间水平放入一个轻弹簧,用手压住A、B使弹簧压缩,放置在气垫导轨上,并让它静止在某个位置. c.给导轨送气,调整气垫导轨,使导轨处于水平. d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;B的右端至D板的距离L2 (1)实验步骤的顺序是______ (2)实验中还需要的测量仪器是______ 还需要测量的物理量是______ (3)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______ (4)实验中弹簧与A、B滑块是粘连好还是不粘连好?______ 理由是______. | |||
如图1所示是“验证动量守恒定律”实验装置,两小球半径相同,其质量之比为M:m=5:2,实验中,O点为斜槽末端重锤线的投影点,被碰小球停放在斜槽末端,小球落地点的平均位置如图2所示的P、M、N点,则表达动量守恒的式子应为______,代入数据后其结果应为动量______(填“守恒”或“不守恒”) | |||
为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验: 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. |