【題目】利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為m的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為f。氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位。

（1）碰撞前，兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_______、_______，兩滑塊的總動(dòng)量大小為______；碰撞后，兩滑塊的總動(dòng)量大小為_______。

（2）s1、s2和s3滿足什么關(guān)系，說(shuō)明兩滑塊相碰過(guò)程動(dòng)量守恒？答：________。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)總是相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證。

【答案】0.2mfs3 0.2mfs1 0.2mf（s1-s3） 0.4mfs2

【解析】

（1）[1][2]由圖乙結(jié)合實(shí)際情況可以看出，和是兩物體相碰前打出的紙帶，是相碰后打出的紙帶，在紙帶上以等間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，中間有5個(gè)間隔，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為f；所以碰撞前物體的速度分別為

碰撞后兩物體共同速度

所以碰前兩物體動(dòng)量分別為

[3][4]設(shè)p1方向?yàn)檎较�，則碰前兩滑塊的總動(dòng)量為

碰后總動(dòng)量

（1）[5]若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)總是相等,則說(shuō)明兩滑塊相碰過(guò)程動(dòng)量守恒，即

所以有

化簡(jiǎn)后可得

滿足關(guān)系式說(shuō)明兩滑塊相碰過(guò)程動(dòng)量守恒。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】冰壺運(yùn)動(dòng)是冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目，近幾年中國(guó)冰壺隊(duì)在世界比賽中取得了較好的成績(jī)，現(xiàn)在隊(duì)員們正在積極備戰(zhàn)2022年北京冬奧會(huì)。冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡(jiǎn)化為如下過(guò)程：如圖所示，運(yùn)動(dòng)員施一水平恒力將靜止于A點(diǎn)的冰壺（視為質(zhì)點(diǎn)）沿直線AD推到B點(diǎn)放手，最后冰壺停于D點(diǎn)，已知冰壺與冰面間摩擦因數(shù)為，冰壺質(zhì)量為，AB=CD=，BC=，重力加速度為，求：

(1)冰壺在B點(diǎn)的速率；

(2)冰壺在CD段與在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比；

(3)在AB段水平恒力對(duì)冰壺的沖量大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖,廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū).圖中虛線是某一帶負(fù)電的塵埃(不計(jì)重力)僅在電場(chǎng)力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡,A、B兩點(diǎn)是軌跡與電場(chǎng)線的交點(diǎn).不考慮塵埃在遷移過(guò)程中的相互作用和電量變化,則以下說(shuō)法正確的是

A. A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)

B. 塵埃在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度

C. 塵埃在遷移過(guò)程中做勻變速運(yùn)動(dòng)

D. 塵埃在遷移過(guò)程中電勢(shì)能一直在增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】興趣小組為了測(cè)量某電阻Rx的阻值（約為30Ω），實(shí)驗(yàn)室可供選擇的器材有：

電流表A1(量程0~50mA，內(nèi)阻約1Ω）

電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約為0.12Ω）

電流表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）

電流表V2（量程0~15V，內(nèi)阻很大）

電源E（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω）

定值電阻R（20Ω，允許最大電流1.0A）

滑動(dòng)變阻器R1（0~10Ω）

單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè)

導(dǎo)線若干

根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)電路，要求盡可能減小測(cè)量誤差，測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電流表讀數(shù)有明顯變化。

(1)電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選_______。（填寫器材符號(hào)）

(2)請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的方框內(nèi)畫出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在電路圖中標(biāo)注所用元件對(duì)應(yīng)的符號(hào)。_______

(3)若電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為Rx=_________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，O點(diǎn)是小球平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)，緊挨O點(diǎn)左側(cè)有一個(gè)點(diǎn)光源，在拋出點(diǎn)的正前方，豎直放置一塊光屏，在小球拋出時(shí)，小球在光屏上形成的影點(diǎn)剛好與小球的位置等高。已知O點(diǎn)到光屏的距離為L=1.5m，測(cè)得在小球拋出后的0.1s內(nèi)小球在光屏上的影點(diǎn)沿光屏向下移動(dòng)的距離為7.5cm，取重力加速度g=10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.小球平拋初速度為5m/s

B.小球平拋初速度為10m/s

C.在小球拋出后的第二個(gè)0.1s內(nèi)，小球在光屏上的影點(diǎn)沿光屏向下移動(dòng)距離為7.5cm

D.在小球拋出后的第二個(gè)0.1s內(nèi)，小球在光屏上的影點(diǎn)沿光屏向下移動(dòng)距離為22.5cm

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】1933年至1934年間科學(xué)家用α粒子轟擊鋁箔時(shí)，發(fā)生的核反應(yīng)方程為，反應(yīng)生成物可以像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，核反應(yīng)方程為。其中ν為中微子，為正電子。則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.當(dāng)溫度、壓強(qiáng)等條件變化時(shí)，放射性元素的半衰期隨之變化

B.中微子的質(zhì)量數(shù)A＝0，電荷數(shù)Z＝2

C.正電子產(chǎn)生的原因可能是核外電子轉(zhuǎn)變成的

D.兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，則兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子的質(zhì)量之和大于α粒子的質(zhì)量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行，在x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線過(guò)（0.1，4.5）和（0.15，3）兩點(diǎn)，圖中虛線為該曲線過(guò)點(diǎn)（0.15，3）的切線�，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20 kg、電荷量為＋2.0×10－8 C的滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)），從x＝0.10 m處由靜止釋放，其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，取重力加速度g＝10 m/s2。則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.滑塊P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電勢(shì)能逐漸減小

B.滑塊P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度逐漸增大

C.x＝0.15 m處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2.0×106 N/C

D.滑塊P運(yùn)動(dòng)的最大速度為0.5 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，在0≤x<0.6m的范圍存在平行于y軸向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1000N/C，在0.6m≤x≤1.3m范圍內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10－3T。一個(gè)帶負(fù)的帶電粒子比荷為2×108C/kg，從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以初速度v0=3×105m/s沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)后進(jìn)入磁場(chǎng)。帶電粒子一直在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力。求：

(1)電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的縱坐標(biāo)y1；

(2)電子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的縱坐標(biāo)y2；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)�？臻g存在垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。輕質(zhì)導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒ab的電阻為r，與導(dǎo)軌之間接觸良好。兩導(dǎo)軌之間接有定值電阻，其阻值為R，輕質(zhì)導(dǎo)體棒中間系一輕細(xì)線，細(xì)線通過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)從靜止釋放該物體，當(dāng)物體速度達(dá)到最大時(shí)，下落的高度為h。在本問(wèn)題情景中，物體下落過(guò)程中不著地，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，忽略空氣阻力和一切摩擦阻力，重力加速度為g。求：

（1)物體下落過(guò)程的最大速度vm；

（2）物體從靜止開(kāi)始下落至速度達(dá)到最大的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的電熱Q；

（3）物體從靜止開(kāi)始下落至速度達(dá)到最大時(shí)，所需的時(shí)間t。

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