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【题目】某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上,放置两个小球ab。其中,b与轻弹簧紧挨着但不栓接,弹簧左侧固定,自由长度时离桌面右边缘足够远,起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面 边缘,球心在地面上的投影点为O点。实验时,先将a球移开,弹簧解除锁定,b沿桌 面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘,弹簧重新锁定。解除锁定后,b球与a球发生碰撞后,均向前水平飞出。重复实验10次。实验中,小球落点记为ABC

(1)a球质量为ma,半径为rab球质量为 mb,半径为rbb 球与a球发生碰撞后,均向前水平飞出,则 ______

Ama<mbra=rb Bma<mbra<rb Cma>mbra=rb Dma>mbra>rb

(2)为了验证动量守恒,本实验中必须测量的物理 量有____

A.小球a的质量ma和小球b的质量mb B.小球飞出的水平距离OA OBOC

C.桌面离地面的高度h D.小球飞行的时间

(3)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式:__________ 即说明碰撞过程遵循动量守恒。(用题中已测量的物理量表示)

(4)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能,他测量了桌面离地面的高度h,该地的 重力加速度为g,则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep_______。(用题中已测量的物理量表示)

【答案】A AB mbOB=mbOA+maOC

【解析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即:应该使mb大于ma,为了使偏转能沿水平方向发生,则二者的球心的高度要相同,所以它们的半径要相等。故A正确,BCD错误

(2)[2]要验证动量守恒,就需要知道碰撞前后的动量,所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度,碰撞前后小球都做平抛运动,速度可以用水平位移代替。所以需要测量的量为:小球ab的质量mamb,记录纸上O点到ABC各点的距离OAOBOC;故AB正确,CD错误

(3)[3]小球离开轨道后做平抛运动,小球抛出点的高度相同,小球在空中的运动时间t相等,如果碰撞过程动量守恒,则:

mbv0=mbv1+mav2

两边同时乘以时间t,得:

mbv0t=mbv1t+mav2t

则:

mbOB=mbOA+maOC

(4)[4]桌面离地面的高度h,该地的重力加速度为g,小球b飞行的时间:

b的初速度

弹簧锁定时具有的弹性势能Ep转化为小球b的动能,所以弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象,直线B为电源b的路端电压与电流关系图象,直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象。将这个电阻R分别接到a、b两个电源上,由图可知:

(1)电源的电动势的大小关系EA_______EB(填“>”、“<”、“=”)。

(2)a、b两个电源的电流变化相同时,电源_____(填“a”、“b”)的路端电压变化较大。

(3)R接到电源_______(填“a”、“b”)上,电源的输出功率较大。

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【题目】要使两个物体间的万有引力减小到原来的,下列办法可采用的是(

A.使两个物体的质量各减小一半,距离不变

B.使其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变

C.使两个物体间的距离增加到原来的2倍,质量不变

D.使两个物体间的距离和质量都减小到原来的

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【题目】在两端开口竖直放置的U形管内,两段水银封闭着长度为L的空气柱,ab两水银面的高度差为h,现保持温度不变,则(

A. 若再向左管注入些水银,稳定后h变大

B. 若再向左管注入些水银,稳定后h变小

C. 若再向右管注入些水银,稳定后h变大

D. 若两管同时注入些水银,稳定后h变大

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【题目】如图所示,甲、乙两传送带与水平面的夹角相同,都以恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处,小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v;在乙传送带上到达离B处竖直高度为hC处时达到传送带的速率v,已知B处离地面的高度均为H。则在小物体从AB的过程中(  )

A.两种情况下因摩擦产生的热量相等B.两传送带对小物体做功相等

C.小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小D.两传送带消耗的电能相等

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【题目】万有引力的数学表达式为,下列说法正确的是  

A. 表达式中G是一个没有单位的常量

B. 当两物体之间的距离趋近于零时,万有引力趋于无穷大

C. 两物体之间的万有引力大小与它们的质量、距离及运动状态都有关

D. 两物体间的引力大小总是大小相等方向相反,与两物体质量是否相等无关

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【题目】某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,ABC三点的位置在运动轨迹上已标出(g10m/s2),则:

(1)小球平抛的初速度为________m/s.

(2)小球在B点瞬时速度vB=________m/s.

(3)小球开始做平抛运动的位置坐标为:x=________cmy=________cm.

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【题目】为了防止火车在转弯时脱轨,铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯的时速度大于,则(  )

A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压,容易脱轨

B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压,容易脱轨

C.这时铁轨对火车的支持力等于

D.这时铁轨对火车的支持力大于

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【题目】一个送货装置如图所示,质量为m=1kg的货物(可视为质点)被无初速度地放在倾斜传送带的最上端A处,被保持v=10m/s匀速运动的传送带向下传送,到达传送带下端B时滑上平板车,随后在平板车上向左运动,经过一段时间后与平板车速度相同,且到达平板车的最左端,此时刚好与水平面上P点的弹性装置发生碰撞(弹性装置形变量很小),货物由于惯性被水平抛出,平板车则被原速弹回。已知传送带AB之间的距离L16m,传送带与水平面的夹角θ=37°,货物与传送带间的摩擦因数=0.5,货物与平板车的摩擦因数=0.3,平板车与地面的摩擦因数=0.1,平板车的质量也为m=1kg,重力加速度g=10m/s2货物从传送带滑上;平板车时无动能损失,忽略空阻力。(sin37°=0.6cos37°=0.8):

(1)货物在传送带上的运动时间;

(2)平板车的长度l

(3)如果平板车刚好能接到下一个货物,则每隔多长时间在传送带顶端释放一个货物。

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同步练习册答案
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