【題目】如圖1為“碰撞實驗器”,它可以探究動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.
(1)實驗中必須要求的條件是 .
A.斜槽軌道盡量光滑以減少誤差
B.斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等,且大小相同
D.入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放
(2)圖1中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).本實驗還需要完成的必要步驟是 (填選項前的符號).
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2
B.測量拋出點距地面的高度H
C.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N
D.測量平拋射程OM、ON
(3)某次實驗中得出的落點情況如圖2所示,假設(shè)碰撞過程中動量守恒,則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為 .
【答案】(1)BD (2)ACD (3)4:1
【解析】
試題(1)A、只要小球離開軌道時的水平速度相等即可,不需要要求軌道光滑,故A錯誤;為了保證小球做平拋運動,斜槽末端必須水平;故B正確;為防止入射球反彈,入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量,故C錯誤;為保證小球每次平拋的速度均相同;故應(yīng)入射小球每次從同一點由靜止釋放;故D正確;
(2)實驗時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).測量平均落點的位置,找到平拋運動的水平位移,因此步驟中CD是必須的,而且C要在D之前.至于用天平秤質(zhì)量先后均可以.所以答案是ACD;
(3)由圖2所示可知,OP=25.5cm,OM=15.5cm,ON=40.0cm,如果兩球碰撞過程動量守恒,則:,代入數(shù)據(jù)求得:;
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【題目】質(zhì)量相同的滑塊A、B置于光滑的水平面上,A的弧形表面也是光滑的,如圖所示,開始時A靜止,若B以速度v0向A滑去,滑至某一高度后向下返回,對于這一過程,下述說法中正確的是( 。
A. B在勢能最大點處的速度為零
B. B在勢能最大點處的速度為
C. B回到平面上后,將以小于v0的速度向左做勻速直線運動
D. B回到平面上后將靜止不動
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【題目】在大型物流貨場,廣泛的應(yīng)用傳送帶搬運貨物。如圖甲所示,傾斜的傳送帶以恒定速率運動,皮帶始終是繃緊的,將m=1 kg的貨物放在傳送帶上的A點,經(jīng)過1.2 s 到達傳送帶的B點。用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化的圖象如圖乙所示,已知重力加速度g=10 m/s2。由v-t圖象可知( )
A. 貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5
B. A、B兩點的距離為2.4 m
C. 貨物從A運動到B的過程中,貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8 J
D. 貨物從A運動到B的過程中,傳送帶對貨物做功大小為12.8 J
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【題目】如圖所示,甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,乙為介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象.質(zhì)點Q的平衡位置位于x=3.5m處,下列說法正確的是 ( 。
A. 這列波的沿x軸正方向傳播
B. 這列波的傳播速度是20m/s
C. 在0.3s時間內(nèi),質(zhì)點P向右移動了3 m
D. t=0.25s時,x=3.5m處的質(zhì)點Q到達波峰位置
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【題目】某同學(xué)設(shè)計了如圖裝置來驗證碰撞過程遵循動量守恒。在離地面高度為 h 的光 滑水平桌面上,放置兩個小球 a 和 b。其中,b 與輕彈簧緊挨著但不栓接,彈簧左側(cè)固 定,自由長度時離桌面右邊緣足夠遠,起初彈簧被壓縮一定長度并鎖定。a 放置于桌面 邊緣,球心在地面上的投影點為 O 點。實驗時,先將 a 球移開,彈簧解除鎖定,b 沿桌 面運動后水平飛出。再將 a 放置于桌面邊緣,彈簧重新鎖定。解除鎖定后,b 球與 a 球 發(fā)生碰撞后,均向前水平飛出。重復(fù)實驗 10 次。實驗中,小球落點記為 A、B、C。
(1)若 a 球質(zhì)量為 ma,半徑為 ra;b 球質(zhì)量為 mb, 半徑為 rb。b 球與 a 球發(fā)生碰撞后,均向前水平 飛出,則 ______ 。
A.ma<mb,ra=rb B.ma<mb,ra<rb C.ma>mb,ra=rb D.ma>mb,ra>rb
(2)為了驗證動量守恒,本實驗中必須測量的物理 量有____。
A.小球 a 的質(zhì)量 ma 和小球 b 的質(zhì)量 mb
B.小球飛出的水平距離 xOA、xOB、xOC
C.桌面離地面的高度 h
D.小球飛行的時間
(3)關(guān)于本實驗的實驗操作,下列說法中不正確的是______。
A.重復(fù)操作時,彈簧每次被鎖定的長度應(yīng)相同
B.重復(fù)操作時發(fā)現(xiàn)小球的落點并不完全重合,說明實驗操作中出現(xiàn)了錯誤
C.用半徑盡量小的圓把10 個落點圈起來,這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置
D.僅調(diào)節(jié)桌面的高度,桌面越高,線段 OB 的長度越長
(4)在實驗誤差允許的范圍內(nèi),當(dāng)所測物理量滿足表達式:__________, 即說明碰撞過程遵循動量守恒。(用題中已測量的物理量表示)
(5)該同學(xué)還想探究彈簧鎖定時具有的彈性勢能,他測量了桌面離地面的高度h,該地的 重力加速度為g,則彈簧鎖定時具有的彈性勢能 Ep 為 _______。(用題中已測量的 物理量表示)
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【題目】如圖所示,分別用兩個恒力F1和F2先后兩次將質(zhì)量為m的物體從靜止開始,沿著同一個粗糙的固定斜面由底端推到頂端,第一次力F1的方向沿斜面向上,第二次力F2的方向沿水平向右,兩次所用時間相同在這兩個過程中( )
A.F1和F2所做功相同B.F1和F2的大小相同
C.物體的機械能變化相同D.F1和F2對物體的沖量大小相同
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【題目】物理學(xué)理論總是建立在對事實觀察的基礎(chǔ)上。下列說法正確的是( 。
A. 電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到電荷是量子化的
B. 密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的
C. 氫原子輻射光子后,其繞核運動的電子動能增大
D. 氫原子從高能級向低能級躍遷時能輻射出射線
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【題目】如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成,軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接,其中軌道AB、CD段是光滑的,水平軌道BC的長度s=5 m,軌道CD足夠長且傾角θ=37°,A、D兩點離軌道BC的高度分別為h1=4.30 m、h2=1.35 m。現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點由靜止釋放。已知小滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)小滑塊第一次到達D點時的速度大;
(2)小滑塊最終停止的位置距B點的距離。
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【題目】如圖所示,站在車上的人,用錘子連續(xù)敲打小車。初始時,人、車、錘都靜止。假設(shè)水平地面光滑,關(guān)于這一物理過程,下列說法正確的是
A. 連續(xù)敲打可使小車持續(xù)向右運動
B. 人、車和錘組成的系統(tǒng)機械能守恒
C. 當(dāng)錘子速度方向豎直向下時,人和車水平方向的總動量為零
D. 人、車和錘組成的系統(tǒng)動量守恒
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