由能量守恒定律得 2分 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在验证动量守恒定律实验中,同学们不仅完成了课本原来的实验,还用相同的器材进行多方面的探索及尝试.下面是甲、乙两组同学的实验,请回答相关的问题:
(Ⅰ)甲组同学采用如图1所示的装置,由斜槽和水平槽构成.将复写纸与白纸铺在水平放的木板上,重垂线所指的位置为O.实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作多次,得到多个落点痕迹平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让a球仍从固定位置由静止开始滚下,与b球发生对心正碰,碰后a球不被反弹.碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N.
(1)若a球质量为m1,半径为r1;b球质量为m2,半径为r2.则
C
C

A.m1>m2 r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2 r1=r2     D.m1<m2 r1=r2
(2)以下提供的器材中,本实验必需的有
AC
AC

A.刻度尺   B.打点计时器    C.天平   D.秒表
(3)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用m1、m2、OM、OP、ON表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(Ⅱ)乙组同学误将重锤丢失,为了继续完成实验则将板斜放,上端刚好在槽口抛出点,标记为O.板足够长小球都能落在板上,如图2,采用甲组同学相同的操作步骤完成实验.
(4)对该组同学实验的判断正确的是
BD
BD

A.乙组同学无法完成验证动量守恒定律
B.秒表也不是乙组同学的必需器材
C.乙组同学必须测量斜面倾角θ
D.图2中N为b球碰后落点
(5)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON

(6)如果a,b球的碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
. (要求第(5)(6)结论用m1、m2、OM、OP、ON表示)  

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为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同,体积不等的立方体滑块A和B,按下述步骤进行实验:
步骤1:在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣,以便二者相撞以后能够立刻结为整体;
步骤2:安装好实验装置如图甲,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段弧连接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;
步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处由静止释放,同时开始频闪拍摄,直到A、B停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;
步骤4:多次重复步骤3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如图乙所示.
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(1)由图分析可知,滑块A与滑块B碰撞发生的位置
 

①在P5、P6之间
②在P6
③在P6、P7之间
(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或读取的物理量是
 

①A、B两个滑块的质量m1和m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例
⑤照片上测得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑块与桌面间的动摩擦因数
写出验证动量守恒的表达式
 

(3)请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议:
 

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验证机械能守恒定律的实验中,有下述A至F六个步骤:
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由落下
C.取下纸带,更换新纸带(或将纸带翻个面),重新做实验
D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提纸带
E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3…hn,计算出对应的瞬时速度
F.分别计算出
1
2
m
v
2
n
和mghn,在误差范围内看是否相等
(1)以上实验步骤按合理的操作步骤排列应是
A、D、B、C、E、F
A、D、B、C、E、F
(2)
1
2
m
v
2
n
总是
小于
小于
mghn (填大于、小于或等于),原因是
有摩擦力和空气阻力做负功
有摩擦力和空气阻力做负功

(3)某同学用图中所示装置进行实验,得到的纸带,A、B、C、D、E为连续的五个点,交流电的频率为50Hz,测出点A,C间的距离为14.77cm,点C,E间的距离为16.33cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F1=
0.05
0.05
N.

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验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法,已知所用电火花打点计时器所接电源的频率为50Hz.查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2,重物质量为m=1kg,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计时点对应刻度尺的读数如图所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D分别是连续打出的计时点.

(1)若利用BC段来验证机械能守恒定律,重物由B点运动到C点时,重物的重力势能的减少量△EP=
0.470
0.470
J,此过程中物体动能的增加量△Ek=
0.440
0.440
J.(保留三位有效数字)
(2)这样验证的系统误差总是使重物的重力势能的减少量略
大于
大于
动能的增加量(填“大于”或“小于”),原因是:
纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力
纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力

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验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法.
(1)有下列器材可供选择:电磁打点计时器、铁架台(带铁架)、带铁夹的重物、复写纸、纸带、秒表、导线、开关、天平,其中不必要的器材是
秒表,天平
秒表,天平
;缺少的器材是
低压交流电源,刻度尺
低压交流电源,刻度尺

(2)已知所用电火花打点计时器所接电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2,重物质量为0.5kg,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量各计时点对应刻度尺的读数如图所示.图中O点是打点计时器打出的第一个点(此时重物的速度为零),A、B、C、D分别是连续打出的计时点.重物由O点运动到C点时,重物的重力势能的减少量△EP=
1.60
1.60
J,此过程中物体动能的增加量△Ek=
1.56
1.56
J.(结果均保留三位有效数字)

(3)可得出的结论是
在实验误差允许的范围内,重锤机械能守恒
在实验误差允许的范围内,重锤机械能守恒

(4)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以v2/2为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图中的
C
C

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