【題目】王川同學利用如圖所示的裝置驗證碰撞中的動量守恒。豎直平面內(nèi)的一段圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將小滑塊A從圓弧軌道上某一點無初速度釋放,測出小滑塊在水平桌面上滑行的距離x1(圖甲);然后將左側(cè)貼有雙面膠的小滑塊B放在圓弧軌道的最低點,再將小滑塊A從圓弧軌道上某一點無初速度釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個整體,測出整體沿桌面滑動的距離x2。已知滑塊A和B的材料相同。
(1)下列選項中,屬于本實驗要求的是____________(填相應選項前的字母)
A.實驗中所用圓弧軌道必須是光滑的
B.實驗必須保證A的質(zhì)量不大于B的質(zhì)量
C.實驗中滑塊A的釋放點離水平桌面要高一些
D.兩次必須從圓弧軌道上同一點無初速度釋放滑塊A
(2)若滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,與水平桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g。則A、B碰撞前的動量P1=____________,碰撞后的動量P2=________(用字母m1、m2,μ、g、x1、x2表示)。只要P1=P2,則驗證了A和B碰撞過程中動量守恒。
(3)本實驗___________(填“需要”或“不需要”)測出滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。
【答案】CD 不需要
【解析】
本實驗是根據(jù)內(nèi)力遠大于外力時系統(tǒng)動量守恒的原理分析的,需要注意:一:保證碰撞前A的速度相等;二、A碰撞時速度不能過;三、A碰撞后不能反彈;結(jié)合動能定理求解碰撞前后的速度,根據(jù)動量守恒列式.
(1)因為碰撞瞬間內(nèi)力遠大于外力,兩者在碰撞前后動量守恒,測出運動距離,根據(jù)動能定理求解碰撞前后的速度,所以無需圓弧軌道必須是光滑的,A錯誤;為了保證A不反彈,A的質(zhì)量必須不小于B的質(zhì)量,B錯誤;為了保證兩者碰撞后運動的距離不過小,便于測量,應使得A碰撞時的速度大一些,即實驗中滑塊A的釋放點離水平桌面要高一些,C正確;兩次釋放,為了要保證碰撞前的速度相同,兩次必須從圓弧軌道上同一點無初速度釋放滑塊A,D正確;
(2)滑塊在水平軌道運動過程,由動能定理得:對滑塊A:,解得,故碰前動量;對兩者黏在一起運動時,,解得,碰撞后動量;
(3)比較,即比較,過程中可抵消,故不需要測出滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù).
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【題目】如圖所示,M、N是豎直放置的兩平行金屬板,分別帶等量異種電荷,兩板間產(chǎn)生一個水平向右的勻強電場,場強為E,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒以初速度v0沿豎直向上方向從與兩板等距的A點射入勻強電場中,在靜電力的作用下垂直打到N板上的C點,已知AB=BC.不計空氣阻力,則可知( )
A. 微粒在電場中做曲線運動
B. 微粒打到C點時的速率與射入電場時的速率相等
C. M、N板間的電勢差為
D. M、N板間的電勢差為
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【題目】在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中采用如圖所示的裝置。
(1)安裝實驗裝置時,應調(diào)整定滑輪的高度,使拉小車的細線在實驗過程中保持與_____平行。(填A或B)
A.桌面 B.長木板
(2)平衡摩擦力后,為了驗證小車的加速度與其質(zhì)量的定量關(guān)系,采用_______。(填A或B)
A.觀察法 B.控制變量法
(3)保持小車受力不變,利量不同質(zhì)量的小車在這個力作用下的加速度,某次實驗中打出如圖(乙)所示的紙帶(打點計時器電源的頻率為50Hz),則加速度a=______m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(4)子昂同學把實驗得到的幾組數(shù)據(jù)畫成下圖的a-m圖像,為了更直觀得到物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系,你應該建議他改畫a和____________的關(guān)系圖像。
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【題目】位于粗糙水平面上的滑塊,以v0=1 m/s的初速度從O點開始做勻減速直線運動。當滑塊運動到A位置時,照相機開始拍照,并在以后的運動過程中,每隔0.1s拍照一次,拍下的照片如圖所示,xAB=7.5cm,xBC=5.5cm,g=10m/s2。則
A. C、D間的距離xCD=2.5cm
B. O、A間的距離xOA=9.5cm
C. 滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.55
D. 滑塊從O點運動到B點所用的時間tOB=0.175s
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【題目】如圖所示,某工廠車間里生產(chǎn)的貨物,通過傳送帶運送到低處的倉庫里。傳送帶以恒定的速率逆時針轉(zhuǎn)動,將貨物輕輕放在傳送帶的頂端。則貨物傳送過程的速度隨時間變化的規(guī)律,可能正確的是
A. B.
C. D.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為2m的小車緊靠平臺的邊緣靜止在光滑的水平面上,小車AB段是長為L的水平粗糙軌道,BC段是四分之一圓弧光滑軌道,兩段軌道相切于B點。小車AB段軌道與平臺在同一水平面上。質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點)沿著光滑的平臺以某一速度向右運動并滑上小車,若滑塊與AB段軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。
(1)使滑塊不滑過B點,則滑塊在平臺上運動的速度v不超過多大?
(2)當滑塊在平臺上運動的速度為時,恰好能到達C點,則BC段圓弧軌道的半徑R是多大?
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【題目】某同學用如圖甲所示的實驗裝置來“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”:
(1)實驗時,必須先平衡小車與木板之間的摩擦力.關(guān)于平衡摩擦力的操作方法,下列說法正確的是_______.
A.要保持砂桶和小車始終相連
B.逐漸墊高木板右側(cè),直到小車恰好開始滑動
C.逐漸墊高木板右側(cè),直到輕推小車能讓小車恰好勻速滑動
D.每次改變小車內(nèi)砝碼的數(shù)量,都要重新平衡摩擦力
(2)如果該同學平衡好了摩擦力,保持小車的質(zhì)量M不變,多次改變砂桶與砂的總重力F(砂的質(zhì)量最終達到M),分別測小車加速度a,根據(jù)得到的數(shù)據(jù),在a一F圖象中描點得到的圖像應如圖乙中________,簡述你的判斷依據(jù):____________________________.
(3)該同學又設計了如圖丙所示的裝置來進行實驗.在自制的雙層架子上固定帶有刻度標記的木板,架子放在水平桌面上,兩輛相同小車質(zhì)量均為M(足夠大),兩個相同托盤質(zhì)量均為m0,每個砝碼的質(zhì)量均為m.實驗主要操作步驟如下:
①平衡車子與木板間的摩擦力;
②讓兩輛小車緊靠右邊的擋板,記下小車前端刻度尺讀數(shù)s0,在乙托盤中放入1個砝碼,在甲托盤中放入2個砝碼;
③同時釋放兩小車,當小車運動一段時間后(未到滑輪處),用手機對整個裝置進行拍照,讀出照片中甲、乙小車前端刻度尺讀數(shù),分別為s1、s2.
根據(jù)本實驗方案的原理,在本次實驗中驗證表達式___________(用題中所給物理量表示)成立,多次實驗后即可驗證“物體質(zhì)量一定時,加速度與所受合外力成正比”.
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【題目】如圖所示的水半面上,橡皮繩一端固定,另一端連接兩根彈簧,連接點P在F1、F2和F3三力作用下保持靜止.下列判斷正確的是( )
A. F1>F2>F3 B. F3>F1> F2 C. F2>F3>F1 D. F3> F2> F1
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【題目】如圖,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B。M為磁場邊界上一點,有無數(shù)個帶電量為q、質(zhì)量為m的相同粒子(不計重力)在紙面內(nèi)向各個方向以相同的速率通過M點進入磁場,這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上,這段圓弧的弧長是圓周長的1/4。下列說法正確的是( )
A. 粒子從M點進入磁場時的速率為v=
B. 粒子從M點進入磁場時的速率為v=
C. 若將磁感應強度的大小增加到 ,則粒子射出邊界的圓弧長度變?yōu)樵瓉淼?/span>
D. 若將磁感應強度的大小增加到 ,則粒子射出邊界的圓弧長度變?yōu)樵瓉淼?/span>
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