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在动量守恒实验中实验中,用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度,其理论根据是__________________________________________________________________.

飞行时间相同,水平位移与初速度成正比

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球,按下述步骤进行了实验:
①用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2.且m1>m2
②按照如图所示的那样,安装好实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端;
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置E;
④将小球m2放在斜槽前端边缘上,让小球m1从斜槽顶端A处仍由静止滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置;
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置,到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF
根据该同学的实验,请你回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的
D
D
点,m2的落点是图中的
F
F
点.
(2)实验中,该同学认为,只要满足关系式:m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
,就说明两个小球在碰撞中动量是守恒的,该同学的实验原理是:
m1v1=m2v2+m1v′
m1v1=m2v2+m1v′

(3)用测得的物理量来表示,只要满足关系式
m1LE=m1LD+m2LF
m1LE=m1LD+m2LF
,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图

(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,均为d,它们的质量相比较,应是m1
m2
(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽
其末端切线水平
其末端切线水平

(3)某次实验中在纸上记录的痕迹如图2所示.测得OO′=1.00厘米,O′a=1.80厘米,ab=5.72厘米,bc=3.50厘米,入射球质量为100克,被碰小球质量是50克,两球直径都是1.00厘米,则入射球碰前落地点是纸上的
b
b
点,水平射程是
8.52
8.52
厘米,被碰小球的水平射程是
64.7
64.7
厘米.
(4)某同学改用图3所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.
①碰撞后B球的水平程应取为
66.0
66.0
cm.
②在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?
答:
ABD
ABD
(填选项号).
(A)水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
(B)A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
(C)测量A球或B球的直径
(D)测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
(E)测量G点相对于水平槽面的高度.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)如图1为实验室中验证动量守恒实验装置示意图
①因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的
飞行时间
飞行时间
相同,所以我们在“碰撞中的动量守恒”实验中可以用
飞行时间
飞行时间
作为时间单位,那么,平抛小球的
水平位移
水平位移
在数值上等于小球平抛的初速度
②入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的下列说法中,正确的是
C
C

A、释放点越低,小球受阻力小,入射小球速度小,误差小
B、释放点越低,两球碰后水平位移小,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量越准确
C、释放点越高,两球相碰时相互作用的内力越大,碰撞前后系统的动量之差越小,误差越小
D、释放点越高,入射小球对被碰小球的作用越小,误差越小
③为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是
AC
AC
.(填下列对应的字母)
A、直尺     B、游标卡尺       C、天平      D、弹簧秤       E、秒表
④设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
成立,即表示碰撞中动量守恒.
⑤在实验装置中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用此装置验证小球在斜槽上下滑过程中机械能守恒,这时需要测量的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1;小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2,则所需验证的关系式为:
s2=4h1h2
s2=4h1h2

(2)一位同学设计了用打点计时器测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验,实验装置如图2所示:
长木板处于水平,装砂的小桶(砂量可调整)通过细线绕过定滑轮与木块相连接,细线长大于桌面的高度,用手突然推动木块后,木块拖动纸带(图中未画出纸带和打点计时器)沿水平木板运动,小桶与地面接触之后,木块在木板上继续运动一段距离而停下.在木块运动起来后,打开电源开关,打点计时器在纸带上打下一系列的点,选出其中的一条纸带,图中给出了纸带上前后两部记录的打点的情况.
纸带上1、2、3、4、5各计数点到0的距离如下表所示:
纸带上1-5读数点到0点的距离   单位:cm
1 2 3 4 5
前一部分 4.8 9.6 14.4 19.2 24.0
后一部分 2.04 4.56 7.56 11.04 15.00
由这条纸带提供的数据,可知
①木块与长木板间的动摩擦因数μ=
0.3
0.3

②若纸带上从第一个点到最后一个点的距离是49.2cm,则纸带上这两个点之间应有
实际打点数为30个
实际打点数为30个
个点.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图甲所示,斜槽与水平槽圆滑连接.安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O.实验步骤如下:
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步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过测量
 
(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有
 

A.A、B两点间的高度差h1          B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2      D.小球1和小球2的半径r
(3)经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示.有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为
 
cm.
(4)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
 
(用所测物理量的字母表示).

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