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【题目】如图1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。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点,实验时,先让入射小球m1多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其落地点的平均位置P,测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球m2静置于水平轨道的末端,再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相撞,多次重复实验,找到两小球落地的平均位置MN

(1)2是小球m2的多次落点痕迹,由此可确定其落点的平均位置对应的读数为_____cm

(2)下列器材选取或实验操作符合实验要求的是_____

A.在斜槽上涂润滑油可以减少实验误差

B.选用两球的质量应满足m1m2

C.需用刻度尺测出水平轨道距离地面的高度

D.需用秒表测定小球在空中飞行的时间

E.小球m1每次必须从斜轨同一位置静止释放

(3)在某次实验中,测量出两小球的质量分别为m1m2,三个落点的平均位置与O点的距离分别为OMOPON。在实验误差允许范围内,若满足关系式_____,即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。(用测量的物理量表示)。

【答案】55.50 BE m1OPm1OM+m2ON

【解析】

(1)[1]确定B球落点平均位置的方法:用尽可能小的圈把所有的小球落点圈在里面,圆心P就是小球落点的平均为止,由图可得出碰撞后球的水平路程应取为55.50cm

(2)[2]A.斜面是否粗糙对实验的结果没有影响,故A错误;

B.为保证入射小球不反弹,入射小球的质量应比被碰小球大,故B正确;

C.小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,他们在空中的运动时间相等,所以不需要用刻度尺测出水平轨道距离地面的高度,故C错误;

D.小球在空中做平抛运动的时间是相等的,因此不需要测量时间,故D错误;

E.为保证小球每一次碰撞前的速度都相同,要求小球每次必须从斜轨同一位置静止释放,故E正确。

故选BE

(3)[3]要验证动量守恒定律,即验证

小球离开轨道后做平抛运动,他们抛出点的高度相等,在空中的运动时间相等,根据数学知识可得

化简可得

由此可得,实验需要验证

练习册系列答案
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【题目】两个点电荷分别固定于x轴上,电量大小分别为Q2Q,在它们形成的电场中,有一个试探电荷+q沿x轴从+∞向坐标原点O运动,其电势能Epx变化的关系如图所示,图中x0已知,且该处电势能最小,当x→+∞时,电势能Ep→0;当x→0时,电势能Ep→+∞。根据图象提供的信息可以确定(  )

A.x0处电场强度为零

B.x轴上xx0的区域电场方向向右

C.两个点电荷的电性

D.2Qx轴上的坐标为

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【题目】如图所示,在风洞实验室中,从A点以水平速度v0向左抛出一个质最为m的小球,小球抛出后所受空气作用力沿水平方向,其大小为F,经过一段时间小球运动到A点正下方的B 处,重力加速度为g,在此过程中求

(1)小球离线的最远距离;

(2)A、B两点间的距离;

(3)小球的最大速率vmax

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【题目】某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图甲所示.实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的1/U1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图乙中的图线b.

(1)由图线a可知电池a的电动势Ea________V,内阻ra________Ω.

(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率Pa________Pb(大于等于小于”),两电池的效率ηa________ηb(大于等于小于”)

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【题目】一矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,产生的正弦交流电压u随时间t变化的关系如图所示.下列说法正确的是(  )

A.该交流电的频率为100Hz

B.t0时刻,线框平面与磁场方向平行

C.用交流电压表测量该电压时示数为220V

D.电压瞬时值表达式为u220sin 100πt(V)

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【题目】如图所示,图甲为热敏电阻的Rt图像,图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路。继电器的电阻为300Ω,当线圈的电流大于或等于10mA时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0V,内阻不计。图中的加热电源是恒温箱加热器的电源。

(1)应该把恒温箱内的加热器接在_____(填ABCD)端;

(2)若恒温箱系统要保持温度为,可按照下列步骤调节温控电路:

电路接通前,将滑动变阻器接入电路阻值调至最大,并将电阻箱调到一定的阻值,根据实验要求,这一阻值应为_____Ω

将单刀双掷开关向_____(填“1”“2”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至继电器的衔铁被吸合。

保持滑动变阻器的位置不变,将单刀双掷开关向另一端闭合,恒温箱系统即可正常使用。此时滑动变阻器接入电路的阻值为_____Ω

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【题目】氢原子部分能级的示意图如图所示,不同金属的逸出功如下表所示:








逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中,能够使金属铯发生光电效应的光子有几种

A.2

B.3

C.4

D.5

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【题目】如图所示,质量M=2kg的木板A静止在光滑水平面上,质量m=1 kg的小物块B(大小不计)静止在木板的左端,物块和木板间的动摩擦因数μ=0.4,现突然对物块施加一水平向右的恒定拉力F=9 N,左右1 s后撤去拉力,最终物块B恰好没有滑离木板A,取g=10 m/s2,求:

(1)F做的功W;

(2)木板的长度L。

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【题目】如图所示,小物块A通过轻绳绕过光滑定滑轮与小物块B相连,定滑轮用一直杆固定在天花板上,AB的质量分别为,开始时用手托住A使它们处于静止且绳子恰好伸直,此时A距地面。松手使它们开始运动,已知,不计滑轮重力,B离滑轮距离足够大。求:

(1)松手后经多长时间A达到地面;

(2)在整个运动过程中直杆对滑轮的作用力;

(3) A落地后B还能上升的最大高度。

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