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    【题目】为了探究碰撞中的不变量,小明同学设计了如下实验,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的高度为h,物块B质量是小球A的5倍,放置于粗糙的水平面上且位于O点正下方物块与水平面间的动摩擦因数为μ,现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),观察到小球A反弹。小球与物块均可视为质点,空气阻力可以忽略不计,重力加速度为g

    (1)为了探究碰撞中的不变量,还需要测量的物理量有哪些___________

    A.小球与物块碰撞的时间△t B.物块B被碰后沿水平面运动的距离l

    C.小球A反弹后摆线上摆的最大角度θ D.小球A反弹后上升到最高点的时间t

    (2)小球A与物块发生正碰后的瞬间速度大小为___________，物块被碰后瞬间速度大小为_______(用上一问中物理量表示)。

    (3)为了探究碰撞中的不变量,当碰撞前后瞬间满足关系式___________，即说明，碰撞前后瞬间两物体组成的系统动量守恒;当碰撞前后瞬间满足关系式_______，即说明碰撞前后瞬间两物体组成的系统机械能守恒。

    【答案】（1）BC （2）

    【解析】

    （1）设A的质量为m，则B的质量为5m；实验需要验证的关系是：，其中：；若小球A反弹后摆线上摆的最大角度θ ，则，即；若物块B被碰后沿水平面运动的距离l，则，解得，则实验需要验证的关系是，即，则还需要测量的物理量是：物块B被碰后沿水平面运动的距离l以及小球A反弹后摆线上摆的最大角度θ，故选BC；

    （2）由（1）的分析可知，小球A与物块发生正碰后的瞬间速度大小为，物块被碰后瞬间速度大小为；

    （3）为了探究碰撞中的不变量,当碰撞前后瞬间满足关系式即说明碰撞前后瞬间两物体组成的系统动量守恒；

    若碰撞前后机械能守恒，则：，即，即 .

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】在水平面的同一直线上依次放置可视为质点的滑块 、 和带有 圆弧轨道的槽 ，槽 的最低点与水平面相切，现给滑块 水平向右的初速度 ，滑块 与滑块 碰后粘在一起成为滑块 ，滑块 无能量损失地滑上槽 ．已知两滑块的质量均为 、槽的质量为 ，重力加速度为 ，忽略所有接触面之间的摩擦．求：

    （1）滑块 与滑块 因碰撞而损失的机械能；

    （2）滑块 运动到最高点时距离水平面的高度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0．6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成一层单分子油膜的形状如图所示．

    (1).若每一方格的边长为30 mm，则油酸薄膜的面积为________ m2；（保留3位有效数据）

    (2).每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为______ m3；（保留2位有效数据）

    (3).根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______ m．（保留2位有效数据）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，质量为2kg的物体在竖直平面内高h=1m的光滑弧形轨道A点，以初速度=4m/s沿轨道下滑，并进入水平轨道BC.BC=1.8m，物体在BC段所受到的阻力为8N。(g=10m/s)。求：

    (1)物体刚下滑到B点时的速度大小；

    (2)物体通过BC时在C点的动能；

    (3)物体上升到另一光滑弧形轨道CD后，又滑回BC轨道，最后停止在离B点多远的位置。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】质量,初速度的物体沿着光滑的水平面向右运动，同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，水平向右为拉力的正方向则以下结论正确的是(取)( )

    A. 0~1s内，物体的加速度大小为

    B. 2s时，物体的速度仍为5m/s

    C. 第1s内，物体的位移为3.5 m

    D. 第1s和第2s内，速度的变化量相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．

    【1】当M与m的大小关系满足　 　时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力．

    【2】一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与　　 图象．

    【3】甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图所示．则实验存在的问题是　 。

    【4】乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图所示．则是两同学做实验时　　 取值不同造成的．

    【5】随着F的增大，a一F图线最后会略微向　 　 弯曲（填上或下）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是

    A. 小球通过B点时，其所受重力的功率不为零

    B. 在小球从A点运动到B点的过程中弹簧的弹性势能先减小后增大

    C. 在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能

    D. 在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g。

    (1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)。

    A．先松开纸带后接通电源

    B．用电火花计时器替代电磁打点计时器

    C．在铝锤和铁锤中，选择铝锤作为重锤

    (2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图乙所示，O是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________；若在实验误差允许的范围内满足等式___________，则机械能守恒定律得到验证。

    (3)在图乙所示纸带上，某同学选取了多个计数点，并测出了各计数点到O点的距离h，算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v，以v2为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为___________，则可验证机械能守恒定律。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，小车静止光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中( )

    A. 小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒

    B. 小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒

    C. 小球向左摆到最高点时，小球与小车瞬时速度均为零

    D. 在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相同

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