利用如圖的裝置可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.
①下面是一系列的操作,其中不必要的操作是:
DE
DE
(填序號(hào))
A.在桌邊固定斜槽,使它的末端切線水 平,在末端點(diǎn)掛上重垂線,并在地面已經(jīng)鋪好的紙上記錄重垂線所指位置O點(diǎn);
B.用天平稱出兩球的質(zhì)量mA和mB
C.用刻度尺測(cè)出球的直徑d(兩球直徑相等),在紙上標(biāo)出O′點(diǎn);
D.測(cè)出A球釋放位置的高度h;
E.測(cè)出桌面離地面的高度H;
F.不放置被碰小球B,讓小球A從某點(diǎn)自由滾下,重復(fù)多次后記錄落地點(diǎn)平均位置P;
G.調(diào)節(jié)斜槽末端右側(cè)的小支柱,使其與斜槽末端等高,且距離等于球的直徑,在小支柱上安放被碰小球B,讓小球A從同一點(diǎn)自由滾下,重復(fù)多次后記錄兩球落地點(diǎn)平均位置M和N;
H.用米尺測(cè)量OP、OM、O′N的距離.
②實(shí)驗(yàn)中兩球質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)為mA
mB(填“<”、“=”或“>”).
③若動(dòng)量守恒,則有關(guān)線段應(yīng)滿足的關(guān)系式為
mAOP=mAOM+mBO′N
mAOP=mAOM+mBO′N
分析:①在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,是通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,所以要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng),則軌道的末端必須水平;兩球相碰時(shí),球心需在同一高度上,通過(guò)確定小球的落地點(diǎn)的平均位置確定水平位移.
②為防止被碰球碰撞后反彈,入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球質(zhì)量.
③根據(jù)動(dòng)量守恒條件與實(shí)驗(yàn)所測(cè)量的量推導(dǎo)出需要驗(yàn)證的表達(dá)式.
解答:解:①驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程的動(dòng)量守恒,小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),軌道末端必須水平,小球每次釋放的高度應(yīng)相同,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相等,在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,它的水平位移與初速度成正比,可以用小球的水平位移代替初速度,實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)出兩球的質(zhì)量、小球的水平位移;
A、在桌邊固定斜槽,使它的末端切線水 平,在末端點(diǎn)掛上重垂線,并在地面已經(jīng)鋪好的紙上記錄重垂線所指位置O點(diǎn),A正確;
B.用天平稱出兩球的質(zhì)量mA和mB,B正確;
C.用刻度尺測(cè)出球的直徑d(兩球直徑相等),在紙上標(biāo)出O′點(diǎn),C正確;
D.測(cè)出A球釋放位置的高度h,實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)球的釋放高度,只要保證每次釋放小球的高度相等即可,故C錯(cuò)誤;
E.測(cè)出桌面離地面的高度H,實(shí)驗(yàn)只需要測(cè)球的水平位移,不需要測(cè)高度H,故D錯(cuò)誤;
F.不放置被碰小球B,讓小球A從某點(diǎn)自由滾下,重復(fù)多次后記錄落地點(diǎn)平均位置P,F(xiàn)正確;
G.調(diào)節(jié)斜槽末端右側(cè)的小支柱,使其與斜槽末端等高,且距離等于球的直徑,在小支柱上安放被碰小球B,讓小球A從同一點(diǎn)自由滾下,重復(fù)多次后記錄兩球落地點(diǎn)平均位置M和N,G正確;故選DE.
②為防止兩球碰撞后,入射球反彈,入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量,即:mA>mB
③要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律,即驗(yàn)證:mAv1=mAv2+mBv3,小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),它們拋出點(diǎn)的高度相等,在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,
上式兩邊同時(shí)乘以t得:mAv1t=mAv2t+mBv3t,得:mAOP=mAOM+mBO′N.
故答案為:①DE;②>;③mAOP=mAOM+mBO′N.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)的原理及注意事項(xiàng)等基礎(chǔ)知識(shí),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律中,要學(xué)會(huì)在相同高度下,用水平射程來(lái)間接測(cè)出速度的方法,難度不大,屬于基礎(chǔ)題
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組想利用圖(甲)所示的單擺裝置來(lái)驗(yàn)正機(jī)械能守恒定,但需要先測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麄儚膶?shí)驗(yàn)室找來(lái)了如圖(乙)所示的實(shí)驗(yàn)器材.
(1)在測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葧r(shí),除器材a、c外,還應(yīng)選擇的器材有
 
(填器材下的字母).若測(cè)量過(guò)程中懸點(diǎn)松動(dòng),則測(cè)出的重力加速度
 
真實(shí)重力加速度(填“大于、等于或小于”).
(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑時(shí)讀數(shù)如圖所示,則小球的直徑為
 
 cm.
(3)重力加速度測(cè)出后,繼續(xù)驗(yàn)證擺球的機(jī)械能是否守恒,需要的器材有
 
(填器材下的字母).取最低點(diǎn)D處為零勢(shì)面,橫坐標(biāo)h為小球離最低點(diǎn)的高度,縱坐標(biāo)E為小球的動(dòng)能或勢(shì)能(m為小球的質(zhì)量).推據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),處理后得到圖(丙)所示的實(shí)驗(yàn)圖象,經(jīng)分析后可以得出的結(jié)論是:
 
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開(kāi)始下落,重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量,就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖甲所示,選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、正,測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、正間的距離為s2,使用的交流電源的頻率為f,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為_(kāi)________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)重錘的重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)________。利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度,則加速度d的表達(dá)式為a=__________。

(2)在“測(cè)量金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑如圖乙所示,則該金屬絲的直徑為_(kāi)_______mm。

 

(3)如圖丙a所示是測(cè)量待測(cè)電阻Rx的電路圖,由于電壓表、電流表內(nèi)阻對(duì)買(mǎi)驗(yàn)產(chǎn)生的影響,使測(cè)量值出現(xiàn)誤差,為使測(cè)量值更準(zhǔn)確,分別在如下條件時(shí)測(cè)有兩組數(shù)據(jù):S1閉合,S2接d時(shí)電壓表、電流表示數(shù)分別為U1、I1;S2接b時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為U2、I2。①請(qǐng)?jiān)趫D丙b,所示的實(shí)物圖上按實(shí)驗(yàn)電路圖用導(dǎo)線連接電路;②比較兩組數(shù)據(jù),如果電壓表示數(shù)幾乎不變,電流表示數(shù)變化較大,則待測(cè)電阻Rx=_______;③比較兩組數(shù)據(jù),如果電流表示數(shù)幾乎不變,電壓表示數(shù)變化較大,則待測(cè)電阻Rx=_______。

         

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科目:高中物理 來(lái)源:2012年浙江省溫州市高考物理適應(yīng)性訓(xùn)練(二)(解析版) 題型:解答題

某實(shí)驗(yàn)小組想利用圖(甲)所示的單擺裝置來(lái)驗(yàn)正機(jī)械能守恒定,但需要先測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麄儚膶?shí)驗(yàn)室找來(lái)了如圖(乙)所示的實(shí)驗(yàn)器材.
(1)在測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葧r(shí),除器材a、c外,還應(yīng)選擇的器材有______(填器材下的字母).若測(cè)量過(guò)程中懸點(diǎn)松動(dòng),則測(cè)出的重力加速度______真實(shí)重力加速度(填“大于、等于或小于”).
(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑時(shí)讀數(shù)如圖所示,則小球的直徑為_(kāi)_____ cm.
(3)重力加速度測(cè)出后,繼續(xù)驗(yàn)證擺球的機(jī)械能是否守恒,需要的器材有______(填器材下的字母).取最低點(diǎn)D處為零勢(shì)面,橫坐標(biāo)h為小球離最低點(diǎn)的高度,縱坐標(biāo)E為小球的動(dòng)能或勢(shì)能(m為小球的質(zhì)量).推據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),處理后得到圖(丙)所示的實(shí)驗(yàn)圖象,經(jīng)分析后可以得出的結(jié)論是:______.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為m的重錘從高處m靜JL開(kāi)始下落,重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量,就可驗(yàn)|正機(jī)械能守恒定律
(1)在某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶如圖所示,選取紙帶上打出的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0。,點(diǎn)A、c間的距離為s1。,點(diǎn)C、E間的距離為s2,使用的交流電源的頻率為f,,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C 點(diǎn)時(shí)重錘的速度為             ,扣點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打D點(diǎn)和C 點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘的重力勢(shì)能的減少量為              .利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度,則加速度的表達(dá)式為a=                               .

  (2)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢(shì)能總是略大于重錘增加的動(dòng)能,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落的過(guò)程中存在著阻力的作用.若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?I>g,用第(1)小題給出的已知量表示在下落過(guò)程中所受到的平均阻力的大小F=                。

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