【题目】如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
①关于本实验下列说法正确的是:___________
A.入射小球的质量应比被碰小球质量大
B.小球与斜槽间的摩擦对实验没有影响
C.入射球必须从同一高度释放
D. 斜槽一定要固定好,末端切线不需要调节水平
② 图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复.
接下来要完成的必要步骤是_______________.(填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_______________________
(用②中测量的量表示);
【答案】 ①ABC ② ADE或DEA或DAE ③m1·OM+m2·ON=m1·OP
【解析】(1)为了使小球碰后不被反弹,入射小球的质量大于被碰小球的质量,A正确;、“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,B正确;要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故C正确;要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故D错误;
(2)要验证动量守恒定律定律,即验证,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得:
,得:
,因此实验需要测量:两球的质量、小球的水平位移,故ADE正确.
(3)根据(2)可知其表达式可表示为
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【题目】质量m=50kg的某同学站在观光电梯地板上,用速度传感器记录了电梯在一段时间内运动的速度随时间变化情况(以竖直向上为正方向).由图象提供的信息可知( )
A. 在0~15s内,观光电梯上升的高度为25m
B. 在5~15s内,电梯内的同学处于超重状态
C. 在20~25s与25~35s内,观光电梯的平均速度大小均为10m/s
D. 在25~35s内,观光电梯在减速上升,该同学的加速度大小2m/s2
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【题目】(多选)如图所示,匀强电场五竖直向下,匀强磁场5垂直纸面向里。现有三个带有等电量同种电荷的油滴a、b、c,若将它们分别以一定的初速度射入该复合场中,油滴a做勻速圆周运动, 油滴b向左水平匀速运动,油滴c向右水平匀速运动,则
A. 三个油滴可能带正电
B. 油滴c所受洛伦兹力方向竖直向上
C. 三个油滴质量不一样,b的质量最大
D. 油滴a—定是做顺时针方向的圆周运动
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【题目】为了“测量当地重力加速度g的值和木块与木板间的动摩擦因数μ”,某同学设计了如下实验方案:
第一步:他把带有定滑轮的木板的有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤后连一纸带,穿过打点计时器,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板做匀速运动,如图甲所示.
第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,如图乙所示.然后接通电源释放滑块,使之从静止开始加速运动,打出纸带.打出的纸带如丙图:
试回答下列问题:
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为T,OA、AB、DE、EF间距分别为x1、x2、x3、x4,根据纸带求木块下滑的加速度a=____.
(2)已知质量m、M,加速度a,则当地的重加速度g=____.
(3)已知质量m、M和长木板的倾角θ,则木块与木板间的动摩擦因数μ=____
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【题目】如图甲所示,将一间距为L=1 m的U形光滑导轨(不计电阻)固定倾角为θ=30°,轨道的上端与一阻值为R=1 Ω的电阻相连接,整个空间存在垂直轨道平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B未知,将一长度也为L=1 m、阻值为r=0.5 Ω、质量为m=0.4 kg的导体棒PQ垂直导轨放置(导体棒两端均与导轨接触).再将一电流传感器按照如图甲所示的方式接入电路,其采集到的电流数据能通过计算机进行处理,得到如图乙所示的I-t图象.假设导轨足够长,导体棒在运动过程中始终与导轨垂直.已知重力加速度g=10 m/s2.
(1)求0.5 s时定值电阻的发热功率;
(2)求该磁场的磁感应强度大小B;
(3)估算0~1.2 s的时间内通过传感器的电荷量以及定值电阻上所产生的热量.
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【题目】如图,在水平地面上有A、B两个物体,质量分别为mA=2kg,mB=1kg,A、B相距s=9.5m,A以v0=10m/s的初速度向静止的B运动,与B发生正碰,分开后仍沿原来方向运动,A、B均停止运动时相距=19.5m。已知A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,取g=10m/s2。求:
(1)相碰前A的速度大小
(2)碰撞过程中的机械能损失
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【题目】如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg、带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0时刻开始,空间上加一个如图乙所示的电场.(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2)求:
(1)4秒内小物块的位移大小;
(2)4秒内电场力对小物块所做的功.
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【题目】2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图,则下列关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( )
A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
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