【題目】某同學利用電火花打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗.氣墊導軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成.在氣墊導軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差.
(1)下面是實驗的主要步驟:
①安裝好氣墊導軌,調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導軌水平;
②向氣墊導軌通入壓縮空氣;
③把電火花打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點計時器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動時,紙帶始終在水平方向;
④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩;
⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間;
⑥先________,然后________,讓滑塊帶動紙帶一起運動;
⑦取下紙帶,重復步驟④⑤⑥,選出理想的紙帶如圖乙所示;
⑧測得滑塊1的質(zhì)量為310 g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g.
完善實驗步驟⑥的內(nèi)容.
(2)已知打點計時器每隔0.02 s打一個點.
通過計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字).
(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是______________________________.
【答案】 (1)接通打點計時器的電源, 釋放滑塊1; 0.620 kg·m/s 0.618 kg·m/s 紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用
【解析】(1)先接通打點計時器的電源,后釋放滑塊1;
(2)放開滑塊1后,滑塊1做勻速運動,跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟滑塊2一起做勻速運動,根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得:碰撞前滑塊1的動量為p1=m1v1=0.310×kg·m/s=0.620 kg·m/s,滑塊2的動量為零,所以碰撞前的總動量為0.620 kg·m/s;碰撞后滑塊1、2速度相等,所以碰撞后總動量為:(m1+m2)v2=(0.310+0.205)× kg·m/s=0.618 kg·m/s.
(3)結(jié)果不完全相等是因為紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用.
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【題目】如圖所示,從地面上方不同高度處以水平速度va、vb拋出兩小球a、b,結(jié)果a落在b初始位置的正下方,而b落在a初始位置的正下方,bc為過小球b初始位置的水平線,不計空氣阻力,下列判斷正確的有( )
A.兩球拋出時的初速度va<vb
B.若它們同時落地(不考慮它們在空中相碰彈射,可互不影響地通過),它們可能在空中相遇
C.若兩小球同時拋出,它們不能在空中相遇
D.若要使它們能在空中相遇,必須在a到達bc時將b拋出
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【題目】某同學在一次“測定某電阻元件的電阻率”的實驗中,用游標卡尺測量電阻元件的長度為L,用螺旋測微器測量金屬絲直徑d。
(1)電阻元件長L為_______cm,金屬絲的直徑d為_________mm;
(2)選用“×10”倍率的電阻擋估測元件電阻,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,因此需選擇______倍率的電阻擋(填:“×1”或“×100”).并_____再進行測量,之后多用表的示數(shù)如圖3所示,測量結(jié)果為R=______Ω.
(3)用伏安法較準確的測出電阻元件的電阻,然后根據(jù)電阻定律計算出該電阻元件的電阻率.電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I。該電阻元件的電阻率ρ=______________。(用L.d.U.I表示)
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【題目】如圖所示,半徑為R的圓為勻強磁場邊界,圓內(nèi)磁場垂直紙面向里,圓外磁場垂直紙面向外(未標出),磁感應強度大小均為B,電荷量為+q,質(zhì)量為m的粒子(不計重力),從邊界上的A點沿半徑方向射入向里的磁場中,下列正確的是
A. 若粒子射入磁場的速度大小滿足,則粒子能回到A點
B. 粒子第一次回到A點的最短時間為
C. 若粒子射入磁場的速度大小滿足,則粒子能回到A點
D. 粒子回到A點時速度方向一定與初始入射速度方向相反
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【題目】如圖所示,兩個大小相同、質(zhì)量均為m的小彈珠靜止在水平地面上,某小孩在極短時間內(nèi)給第一個彈珠一個水平?jīng)_量使其向右運動,當?shù)谝粋彈珠運動了距離L時與第二個彈珠發(fā)生彈性正碰,碰后第二個彈珠運動了2L后停下。已知彈珠所受阻力大小恒為重力的k倍,重力加速度為g,則小孩對第一個彈珠
A. 施加的沖量為
B. 施加的沖量為
C. 做的功為kmgL
D. 做的功為3kmgL
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【題目】位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由一段拋物線AB組成,A點為拋物線的頂點,h=0.8m。一小環(huán)套在軌道上的A點,如圖所示。小環(huán)以v0=2 m/s水平初速度從A點開始運動,沿軌道運動過程中與軌道恰無相互作用力。下列說法正確的是(重力加速度g取10 m/s2)( )
A. x=0.7 m
B. 小環(huán)以初速度v0=1 m/s從A點水平拋出后,與軌道無相互作用力
C. 若小環(huán)從A點由靜止因微小擾動而滑下,到達B點的速度為4 m/s
D. 若小環(huán)從A點由靜止因微小擾動而滑下,到達B點所用時間為0.4 s
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【題目】某人用手將1kg物體由靜止豎直向上提起1m, 這時物體的速度為2m/s, 其中當?shù)刂亓铀俣?/span>g=10m/s2,則下列說法正確的是( )
A. 手對物體做功為2J B. 合外力做功為2J C. 合外力做功為12J D. 重力做功為10J
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【題目】如圖所示,在O點固定一個正點電荷,同時在以O為圓心、為半徑的虛線圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(未畫出),MSN是由細管制成的半徑為a的光滑絕緣圓軌道,其圓心位于O點。在M點以速度v0垂直MN向下射出一個質(zhì)量為m(不計重力)、電荷量為q的帶負電的粒子,粒子恰好做勻速圓周運動,從N點進入圓軌道(細管的內(nèi)徑略比粒子大)。粒子從N點進入時,虛線圓內(nèi)磁場的磁感應強度按B=B0-βt(β>0)的規(guī)律開始變化,粒子從M點出來時磁感應強度的大小恰好變?yōu)榱阒蟛辉僮兓,此時撤去圓軌道,粒子軌跡變?yōu)闄E圓且垂直穿過MN線上的P點,OP=7a,(以無窮遠處電勢為0,點電荷電場中某點的電勢,k為靜電力常量,Q為點電荷帶電量、帶符號代入,r為電場中某點到點電荷的距離)求:
(1)固定在O點的正電荷的電荷量;
(2)B0、β的數(shù)值;
(3)粒子從出發(fā)到達到P點的時間。
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【題目】如圖甲所示是某同學探究做圓周運動的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實驗裝置,圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動.力傳感器測量向心力F,速度傳感器測量圓柱體的線速度v,該同學通過保持圓柱體質(zhì)量和運動半徑不變,來探究向心力F與線速度v的關(guān)系:
(1)該同學采用的實驗方法為________.
A.等效替代法B.控制變量法C.理想化模型法
(2)改變線速度v,多次測量,該同學測出了五組F、v數(shù)據(jù),如下表所示:
該同學對數(shù)據(jù)分析后,在圖乙坐標紙上描出了五個點.
①作出F-v2圖線;
②若圓柱體運動半徑r=0.2 m,由作出的F-v2的圖線可得圓柱體的質(zhì)量m=________ kg.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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