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(11分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。(1)若入射小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则()A.,B.,C.,D.,(2)为完成此实验,以下所提供的测量工

网友投稿  2022-10-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(11分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。

(1)若入射小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则(    )
A.,     B. ,
C.,   D. ,
(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是                  .(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
(3)实验中必需要求的条件是         
A.斜槽必须是光滑的
B.斜槽末端的切线必须水平
C.的球心在碰撞瞬间必须在同一高度
D.每次必须从同一高度处滚下
(4)实验中必须测量的物理量是         
A.小球的质量      B.小球起始高度       C.小球半径
D.小球起飞的时间        E.桌面离地面的高度   F.小球飞出的水平距离
(5)设入射小球的质量,被碰小球质量为,P为被碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用及图中字母表示)                          成立,即表示碰撞中动量守恒.

◎ 答案

(1)C  (2)AC  (3)BCD  (4)AF (5)

◎ 解析


试题分析:(1)为了使两球发生正碰,两小球的半径要相同,即;在小球在斜槽末端碰撞过程中水平方向满足动量守恒定律有:,两球若发生弹性碰撞满足机械能守恒定律有:,解得:,要使碰后入射小球不反弹有速度,则,即,故选C。
(2)为碰前入射小球落点的平均位置,为碰后入射小球的位置,为碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度,碰撞后入射小球的速度,碰撞后被碰小球的速度,若,则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,带入数据得,所以需要测量质量和水平位移,用到的仪器是直尺、天平.
(3)即使斜槽粗糙,入射小球两次在相同的摩擦力作用下滑到斜槽末端的速度相同,不会影响碰撞实验,故对斜槽是否光滑没有要求,选项A错误。为保证小球碰前碰后速度水平,则斜槽末端切线必须水平,选项B正确。为了发生对心碰撞,的球心在碰撞瞬间必须在同一高度,选项C正确。入射小球每次从同一高度由静止释放,保证入射小球碰撞前的速度不变,选项D正确。故选BCD。
(4)小球平抛运动的时间相等,要验证动量守恒,只需验证,所以需要测量两小球的质量,以及小球飞出的水平距离,故选AF。
(5)根据落点可得验证动量守恒的表达式为

◎ 知识点

    专家分析,试题“(11分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。(1)若入射小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则()A.,B.,C.,D.,(2)为完成此实验,以下所提供的测量工…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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