題目列表(包括答案和解析)
2.驗證碰撞中的動量守恒
為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失),某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不等的小球,按下述步驟作了如下實驗:
①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2。
②按照如圖14所示的那樣,安裝好實驗裝置。將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點的切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端。
③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止?jié)L下, 記下小球m1在斜面上的落點位置。
④將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止?jié)L下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和 m2在斜面上的落點位置。
⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離。圖中D、E、F點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為LD、LE、LF。
根據(jù)該同學(xué)的實驗,回答下列問題:
(1)小球m1與 m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中的 點,m2的落點是圖中的 點。
(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式 ,則說明碰撞中動量是守恒的。
(3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式 ,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞。
計算題
驗證碰撞中的動量守恒
為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失),某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不等的小球,按下述步驟作了如下實驗:
①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2.
②按照如下圖所示的那樣,安裝好實驗裝置.將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點的切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端.
③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止?jié)L下,記下小球m1在斜面上的落點位置.
④將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止?jié)L下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和m2在斜面上的落點位置.
⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離.圖中D、E、F點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為LD、LE、LF.
根據(jù)該同學(xué)的實驗,回答下列問題:
(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中的________點,m2的落點是圖中的________點.
(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式________,則說明碰撞中動量是守恒的.
(3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式________,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.
LE |
LD |
LF |
LE |
LD |
LF |
LE |
LD |
LF |
LE |
LD |
LF |
(1)用天平測出兩個小球的質(zhì)量(分別為m1和m2,且m1>m2).
(2)按照如圖所示的那樣,安裝好實驗裝置.將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點的切線水平.將一斜面BC連接在斜槽末端.
(3)先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點位置.
(4)將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和小球m2在斜面上的落點位置.
(5)用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離.
圖中D、E、F點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為LD、LE、LF.
根據(jù)該同學(xué)的實驗,回答下列問題:
(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中的_________點,m2的落點是圖中的_________點.
(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式____________,則說明碰撞中動量是守恒的.
(3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式__________,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.
一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分,有的小題只有一個選項符合題意,有的小題有幾個選項符合題意,全部選對得4分,部分選對得2分,選錯或不答得0分)
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
ABD
C
C
C
BD
C
AD
D
A
AB
二、實驗題(每小題4分,共12分)
11、(1) B (2) ACD (3) AEG
三、計算題(共4小題,每小題12分,共48分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明,方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案必須寫出數(shù)值和單位)
12.解:(1)對A、B整體:3qE-qE=2ma 、 得:a=qE/m 、
(2)設(shè)所求的距離為L,則對B有: 、
②、③聯(lián)立得;
13.解:碰撞過程動量守恒mvo=(m+M)V 、
由能量守恒得 FS= ②
設(shè)木板的長度為L,應(yīng)滿足:L≥S ③
由動量定理:Ft=MV 、
由①②③聯(lián)立得: 由①②④聯(lián)立得:
14.解:前10s做勻加速運動F-μmgㄔma
且a=
后4s做勻減速運動F/3 ―μmg=ma’ 且a’=-
聯(lián)解得:μ=
15.解:碰撞過程,動量守恒:m1V1=
m1V1/+ m2V2 所以:V1/=-
碰撞后m2上滑過程機械能守恒,設(shè)最大偏角為θ,則:
Cosθ=0.997 所以:θ=4.4°<10°
因此:m2在圓弧上的運動當(dāng)作簡諧振動處理,故:t1=
t2=S/ V2=1.2/0.6=2s t3=S/ V1/ =1.2/0.3=4s
因為兩物體平拋運動的時間相同,所以,所求的時間差為:△t=t1+ t2-t3=0.43s
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