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(1)某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图1所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,当弹簧恢复原长时,两物体恰好都到达水平桌面的边缘,观察物体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒.

①该同学还必须有的器材是
天平、刻度尺
天平、刻度尺

②需要直接测量的数据是
两木块的质量m1、m2和两木块落地点距桌面边缘的水平距离S1和S2
两木块的质量m1、m2和两木块落地点距桌面边缘的水平距离S1和S2

③用所得数据验证动量守恒的关系式为
m1S1=m2S2
m1S1=m2S2

(2)某同学设计了一个用打点计时器研究动量守恒定律的实验:在小车的A端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车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2所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50HZ,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力.
①若已测得打点纸带如图3所示,并测得各计数点尖距(已标在图上).A为运动的起点,则应选
BC
BC
段来计算A碰前速度,应选
DE
DE
段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”).
②以测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m1=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量P0=
0.420
0.420
kgm/s;碰后总动量P=
0.417
0.417
kgm/s.
分析:(1)烧断细线后,两球离开桌面做平抛运动,由于高度相等,则平抛的时间相等,水平位移与初速度成正比,把平抛的时间作为时间单位,小球的水平位移可替代平抛运动的初速度.将需要验证的关系速度用水平位移替代.
(2)通过纸带确定小车A碰前的速度和碰后的速度,从而计算出碰前总动量和碰后总动量.
解答:解:取小球1的初速度方向为正方向,两小球质量和平抛初速度分别为m1、m2,v1、v2,平抛运动的水平位移分别为s1、s2,平抛运动的时间为t.
需要验证的方程:0=m1v1-m2v2
又v1=
s1
t
v2=
s2
t

代入得到m1s1=m2s2
故需要测量两木块的质量m1和m2,两木块落地点到桌面边缘的水平距离s1,s2
所以需要的器材为刻度尺、天平.
(2)①从分析纸带上打点情况看,BC段既表示小车做匀速运动,又表示小车有较大速度,因此BC段能较准确地描述小车A在碰前的运动情况,应选BC段来计算A碰前速度.从CD段打点情况看,小车的运动情况还没稳定,而在DE段内小车运动稳定,故应选DE段来计算A和B碰后的共同速度.
②小车A在碰前的速度:V0=
BC
1
f
=
10.50×10-2
5×0.02
=1.050m/s
小车A在碰前的动量:P0=mAV0=0.40kg×1.050m/s=0.420kgm/s
碰后A、B的共同速度:V=
DE
1
f
=
6.95×10-2
5×0.02
=0.695m/s
碰后A、B的总动量:P=(mA+mB)V=(0.2kg+0.4kg)×0.695m/s=0.417kgm/s
故答案为:(1)①天平、刻度尺;②两木块的质量m1、m2和两木块落地点距桌面边缘的水平距离S1和S2.;③m1S1=m2S2
(2)BC、DE,0.420,0.417
点评:在第一个验证动量守恒定律的实验中,运用等效思维方法,平抛时间相等,用水平位移代替初速度,这样将不便验证的方程变成容易验证.在第二个验证动量守恒定律的实验中,抓住A碰前和碰后都做匀速直线运动求出速度的大小.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某同学用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离为d,双缝到毛玻璃屏间距离为L,实验时先移动测量头(如图A所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心(如图D所示),并记下游标卡尺的读数x1(如图B所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹中心(如图E所示)并记下游标卡尺读数x7(如图C所示).游标卡尺的读数x1=
 
mm,游标卡尺读数x7=
 
mm.计算实验中所用单色光波长的表达式为
 

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(2)如图为“探究碰撞中的不变量”实验装置,滑块A、B静止在水平气垫导轨上,两滑块间紧压一轻弹簧,滑块用绳子连接,绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动,轻弹簧掉落.现拍得闪光频率为10HZ的一组频闪照片.已知滑块A、B的质量分别为200g、300g.根据照片记录的信息可知,A、B离开弹簧后:
①A滑块动量大小为
 

②弹簧弹开后滑块AB的总动量为
 

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(3)某兴趣小组的同学用一个柠檬做成水果电池.他们猜想此电池内阻可能较大,从而设计了一个如图所示电路来测定该电池的电动势和内电阻.实验中他们多次改变电阻箱的电阻值,记录了电阻箱的阻值及对应的电流计示数,并算出电流的倒数值,将数据填在如下的表格中.
①利用图象法处理数据可以减小实验误差,请用恰当的作图方案,在给出的坐标纸上作出图象.
②利用你作出的图象,可求出该柠檬电池的电动势为
 
V,若不计电流计的电阻,则该电池的内阻为
 
Ω.
电阻R
(KΩ)
电流I
(μΑ)
电流的倒数-
1
I
(×10-3μA-1
10 80 12.50
8.0 98 10.20
6.0 122 8.20
5.0 145 6.90
3.0 225 4.44
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(18分)(1)某同学用右图表盘所示的多用电表测量部分电子元件。

①用多用电表正确测量了一个约10Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是

2kΩ左右电阻。请选择以下必须的步骤,按操作顺序写出:       

A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指零

B.将红表笔和黑表笔接触

C.把选择开关旋转到“×1k”位置

D.把选择开关旋转到“×100”位置

E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度

F.用表笔接触约2 kΩ左右的电阻并测量

②若测量结果如图1所示,则该电阻的测量值为      

③该同学用该多用电表判断一个大容量电容器是否漏电。他选择了“×10k位置。将两枝笔分别接触在电容器的两脚,发现指针有较大的偏转然后又缓慢回到电阻无穷大位置,则该电容是否漏电?     (答“是”或“否”)。

(2)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如图2所示,打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图2所示。图3是打出的纸带一段。

①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C……等7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出,如图3所示。滑块下滑的加速度a=     m/s2

②为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有          。(填入所选物理量前的字母)

       A.木板的长度L

       B.木板的末端被垫起的高度h

C.木板的质量m1

       D.滑块的质量m2

       E.滑块运动的时问t

③测量②中所选定的物理量需要的实验器材是         

④滑块与木板问的动摩擦因数=       (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。与真实值相比,测量的动摩擦因数      (填“偏大”或“偏小”)。写出支持你的看法的一个论据:                      

 

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科目:高中物理 来源:2010年北京市东城区高三第二次模拟考试(理综)物理部分 题型:实验题

(18分)(1)某同学用右图表盘所示的多用电表测量部分电子元件。
①用多用电表正确测量了一个约10Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是
2kΩ左右电阻。请选择以下必须的步骤,按操作顺序写出:       
A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指零
B.将红表笔和黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度
F.用表笔接触约2 kΩ左右的电阻并测量
②若测量结果如图1所示,则该电阻的测量值为      

③该同学用该多用电表判断一个大容量电容器是否漏电。他选择了“×10k位置。将两枝笔分别接触在电容器的两脚,发现指针有较大的偏转然后又缓慢回到电阻无穷大位置,则该电容是否漏电?    (答“是”或“否”)。
(2)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。
实验装置如图2所示,打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图2所示。图3是打出的纸带一段。


①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C……等7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出,如图3所示。滑块下滑的加速度a=    m/s2
②为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有          。(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L
B.木板的末端被垫起的高度h
C.木板的质量m1
D.滑块的质量m2
E.滑块运动的时问t
③测量②中所选定的物理量需要的实验器材是         
④滑块与木板问的动摩擦因数=      (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。与真实值相比,测量的动摩擦因数      (填“偏大”或“偏小”)。写出支持你的看法的一个论据:                      

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科目:高中物理 来源:2010年北京市东城区高三第二次模拟考试(理综)物理部分 题型:实验题

(18分)(1)某同学用右图表盘所示的多用电表测量部分电子元件。

①用多用电表正确测量了一个约10Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是

2kΩ左右电阻。请选择以下必须的步骤,按操作顺序写出:       

A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指零

B.将红表笔和黑表笔接触

C.把选择开关旋转到“×1k”位置

D.把选择开关旋转到“×100”位置

E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度

F.用表笔接触约2 kΩ左右的电阻并测量

②若测量结果如图1所示,则该电阻的测量值为      

③该同学用该多用电表判断一个大容量电容器是否漏电。他选择了“×10k位置。将两枝笔分别接触在电容器的两脚,发现指针有较大的偏转然后又缓慢回到电阻无穷大位置,则该电容是否漏电?     (答“是”或“否”)。

(2)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如图2所示,打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图2所示。图3是打出的纸带一段。

①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C……等7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出,如图3所示。滑块下滑的加速度a=     m/s2

②为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有           。(填入所选物理量前的字母)

       A.木板的长度L

       B.木板的末端被垫起的高度h

C.木板的质量m1

       D.滑块的质量m2

       E.滑块运动的时问t

③测量②中所选定的物理量需要的实验器材是         

④滑块与木板问的动摩擦因数=       (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。与真实值相比,测量的动摩擦因数       (填“偏大”或“偏小”)。写出支持你的看法的一个论据:                      

 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某同学用右图表盘所示的多用电表测量部分电子元件。

①用多用电表正确测量了一个约10Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是

2kΩ左右电阻。请选择以下必须的步骤,按操作顺序写出:       

A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指零

B.将红表笔和黑表笔接触

C.把选择开关旋转到“×1k”位置

D.把选择开关旋转到“×100”位置

E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度

F.用表笔接触约2 kΩ左右的电阻并测量

②若测量结果如图1所示,则该电阻的测量值为      

③该同学用该多用电表判断一个大容量电容器是否漏电。他选择了“×10k位置。将两枝笔分别接触在电容器的两脚,发现指针有较大的偏转然后又缓慢回到电阻无穷大位置,则该电容是否漏电?     (答“是”或“否”)。

(2)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如图2所示,打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图2所示。图3是打出的纸带一段。

①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C……等7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出,如图3所示。滑块下滑的加速度a=     m/s2

②为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有           。(填入所选物理量前的字母)

       A.木板的长度L

       B.木板的末端被垫起的高度h

C.木板的质量m1

       D.滑块的质量m2

       E.滑块运动的时问t

③测量②中所选定的物理量需要的实验器材是         

④滑块与木板问的动摩擦因数=       (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。与真实值相比,测量的动摩擦因数       (填“偏大”或“偏小”)。写出支持你的看法的一个论据:                      

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