18.某同學(xué)用如圖所示的(a)圖裝置來探究碰撞中的守恒量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,(b)圖是多次實(shí)驗(yàn)中某球落到位于水平地面記錄紙上得到的10個(gè)落點(diǎn)痕跡.

(1)驗(yàn)證軌道槽末端水平的依據(jù)小球能自由靜止在槽水平端任意處;
(2)圖(b)可測(cè)出碰撞后某球的水平射程為64.7cm;
(3)己知入射小球1質(zhì)量為m1,被碰小球2質(zhì)量為m2,落地水平射程為OM、OS、ON,要驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒,需驗(yàn)證表達(dá)式m1OS=m1OM+m2ON;要驗(yàn)證碰撞是否為彈性碰撞,需驗(yàn)證表達(dá)式m1OS2=m1OM2+M2ON2

分析 根據(jù)通過實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測(cè)量的物理量,小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,水平位移與出速度成正比,可以用水平位移代替小球的初速度,根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式.

解答 解:(1)判斷末端是否水平最簡(jiǎn)單的方法,即是將小球放置在末端,只要小球能自由靜止即說明末端水平;
(2)碰撞后b球的水平射程落點(diǎn)如圖2所示,取所有落點(diǎn)中靠近中間的點(diǎn)讀數(shù),即可取一個(gè)最小的圓的圓心,約為64.7cm;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得m1v0=m1v1+m2v2
由已測(cè)量的物理量ma、mb、OS、OM、ON.
又因下落時(shí)間相同,即可求得:m1OS=m1OM+m2ON,
要驗(yàn)證是彈性碰撞,應(yīng)證明機(jī)械能守恒;
即證明:
$\frac{1}{2}$m1v02=$\frac{1}{2}$m1v12+$\frac{1}{2}$m2v22
故應(yīng)證明:
m1OS2=m1OM2+M2ON2;
故答案為:(1)小球能自由靜止在槽水平端任意處;(2)64.7;(3)m1OS=m1OM+m2ON,.m1OS2=m1OM2+M2ON2;

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn),掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關(guān)系,是解決本題的關(guān)鍵,注意理解動(dòng)量守恒定律的條件.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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8.AB為一彈性繩,設(shè)法在繩上傳播一個(gè)脈沖的波,如圖所示,當(dāng)波從A向B傳播時(shí),繩上質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的速度方向是垂直AB向下,若當(dāng)波從B向A傳播時(shí),繩上質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的速度方向是垂直AB向上.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng).實(shí)驗(yàn)裝置如圖a所示,已知單縫與雙縫的距離L1=60mm,雙縫與屏的距離L2=700mm,單縫寬d1=0.10mm,雙縫間距d2=0.25mm.用測(cè)量頭來測(cè)量光屏上干涉亮條紋中心的距離.測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板左右移動(dòng),讓分劃板的中心刻度對(duì)準(zhǔn)屏上亮紋的中心,(如圖b所示),

①分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí),手輪上的讀數(shù)如圖c所示,則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x1=2.190mm,對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)x2
②計(jì)算波長(zhǎng)的公式λ=1.89mm;求得的波長(zhǎng)值是676nm(保留三位有效數(shù)字).

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6.2012年全國鐵路新線鋪軌將達(dá)到6366千米,火車在鐵軌上轉(zhuǎn)彎可以看做是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),火車速度提高易使外軌受損.為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)使外軌受損這一難題,你認(rèn)為理論上可行的措施是( 。
A.僅減小彎道半徑B.僅增大彎道半徑
C.僅適當(dāng)減小內(nèi)外軌道的高度差D.僅適當(dāng)增加內(nèi)外軌道的高度差

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.近期,尼泊爾地震引發(fā)了一場(chǎng)人類災(zāi)難,不禁讓我們想到4年前日本地震引發(fā)海嘯,繼而福島核電站發(fā)生核泄漏這一更大的災(zāi)難,至今還存有隱患.關(guān)于核電站和核輻射,下列說法中正確的是( 。
A.核電站的核反應(yīng)堆發(fā)生的是重核裂變反應(yīng)
B.核電站的核反應(yīng)堆發(fā)生的是輕核聚變反應(yīng)
C.放射性同位素的半衰期長(zhǎng)短,不能用化學(xué)方法改變,但可以用物理方法改變
D.半衰期雖然是對(duì)大量原子核行為作出的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè),但是對(duì)單個(gè)原子衰變行為也適應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.下列說法正確的是(  )
A.物體的速度變化越大,則加速度越大
B.加速度方向保持不變,速度的方向也保持不變
C.加速度增大時(shí),速度可能不變
D.速度為零時(shí),加速度不一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.(1)如圖甲所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分,圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm,如果取g=10m/s2,那么:

①照相機(jī)的閃光頻率是10Hz;
②小球拋出的初速度的大小是1.5m/s;
③小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是2.5m/s.
(2)某同學(xué)獲得了如圖乙所示的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,并在圖上建立了直角坐標(biāo)系,坐標(biāo)原點(diǎn)O為小球的拋出點(diǎn).若在軌跡上任取一點(diǎn),測(cè)得坐標(biāo)為(x,y),則還可以利用圖象求出小球拋出時(shí)的初速度v0=$\frac{x\sqrt{2gy}}{2y}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,三角形滑塊從左向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),滑塊上的物體M與滑塊保持相對(duì)靜止,M受到重力G、摩擦力f和支持力N的作用.以地面為參考系,此過程中力對(duì)M做功的情況,下列說法正確的是( 。
A.G做正功B.f做正功C.N做正功D.G、f和N均不做功

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.對(duì)于萬有引力的表達(dá)式F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$,下列說法正確的是( 。
A.公式中的G為萬有引力常量,它是由實(shí)驗(yàn)得出的,而不是人為規(guī)定的
B.當(dāng)r趨近于零時(shí),萬有引力趨近于無窮大
C.m1和m2受到的引力總是大小相等,而與m1、m2是否相等無關(guān)
D.m1與m2受到的引力總是大小相等、方向相反,是一對(duì)平衡力

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