题目列表(包括答案和解析)
(8分)某同学用下图的装置做“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:
I.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,撞到木板在记录纸上留下压痕O。
II.将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板在记录纸上留下压痕B。
III.把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的右边缘,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,与b球相碰后,两球撞在木板上,并在记录纸上留下压痕A和C。
①本实验必须测量的物理量是 。(填序号字母)
A.小球a、b的质量ma、mb B.小球a、b的半径r
C.斜槽轨道末端到木板的水平距离 D.球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h
E.小球a、b离开斜槽轨道后做平抛运动的飞行时间t
F.记录纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3
②放上被碰小球,两球相碰后,小球a在图中的压痕点为 , 小球b在图中的压痕点为 。
③用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为 。
④利用该实验测得的物理量,也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒。判断的依据是看 与 在误差允许的范围内是否相等。
⑤三个压痕点A、B、C距O点的距离OA、OB、OC与实验所用的小球质量是否有关?
______________________________________________________________________
⑥为了减小实验误差,以下方法中可行的是 。(填序号字母)
A.让ma<mb B.适当增加h,使两球相碰时相互作用的内力更大
C.适当增加x,使两球落点位置到O点的距离更大 D.以上方法均不可行
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| △Ek |
| Ek0 |
| y2 |
| y3 |
| mby2 |
| may1 |
| y2 |
| y3 |
| mby2 |
| may1 |
I.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材:
A.小电珠(3.8 V,1.5 W)
B.直流电源(电动势4.5 V,内阻约0.4 Ω)
C.电流表(量程0~500 mA,内阻约0.5 Ω)
D.电压表(量程0~5 V,内阻约5000 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5 Ω,额定电流2 A)
F.滑动变阻器R2(0~5K Ω,额定电流1 A)
G.开关一个,导线若干
如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图所示的四个电路中的________,应选用的滑动变阻器是________.
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II.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:
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.
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(1)若a球质量为m1,半径为r1;b球质量为m2,半径为r2. 则
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
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)
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。
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(4)对该组同学实验的判断正确的是
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 。
(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 。 (要求第(5) (6)结论用m1、m2、OM、OP、ON表示)
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