【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室使用半徑相同的兩個(gè)小球，按如圖實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。他的主要實(shí)驗(yàn)操作如下：

①用天平測(cè)量a、b兩球的質(zhì)量m1和m2

②用游標(biāo)卡尺測(cè)出兩個(gè)小球的直徑d

③用刻度尺測(cè)出軌道末端距離地面的高度H

④用重錘線標(biāo)出小球拋出點(diǎn)在水平地面上的白紙上的豎直投影點(diǎn)O

⑤在白紙上面放好復(fù)寫紙，先不放b球，把a球從斜槽軌道上D點(diǎn)由靜止釋放，落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次；再把b球放在斜槽軌道水平部分最右端，把a球仍從D點(diǎn)由靜止釋放，和b球相碰后，兩球分別落在復(fù)寫紙上的不同位置，重復(fù)多次

⑥用圓規(guī)在白紙上找到三個(gè)平均落點(diǎn)M、P和N，并用刻度尺測(cè)量出圖中的、和的長(zhǎng)度

(1)上述實(shí)驗(yàn)操作中不必要的步驟是______________。

(2)如果滿足關(guān)系式____，則驗(yàn)證了系統(tǒng)碰撞過程中動(dòng)量守恒。（用測(cè)量的物理量表示）

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得：m1=30.0g，m2=10.0g，=16.10cm，=30.30cm，=40.60cm。則本實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差是______（保留一位有效數(shù)字，相對(duì)誤差為100%）

【答案】3 2%

【解析】

(1)[1]小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證

因小球均做平拋運(yùn)動(dòng)，下落時(shí)間相同，則可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度進(jìn)行驗(yàn)證，故有

由此可知，本實(shí)驗(yàn)不用用刻度尺測(cè)出軌道末端距離地面的高度H，其余步驟都需要

(2)[2]若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則

球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，則

代入得

(3)[3]碰撞前的總動(dòng)量為

碰撞后的總動(dòng)量

實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】字宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，稱之為雙星系統(tǒng)。由恒星A與恒星B組成的雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知它們的運(yùn)行周期為T，恒星A的質(zhì)量為M，恒星B的質(zhì)量為3M，引力常量為G，則下列判斷正確的是（ ）

A. 兩顆恒星相距

B. 恒星A與恒星B的向心力之比為3︰1

C. 恒星A與恒星B的線速度之比為1︰3

D. 恒星A與恒星B的軌道半徑之比為︰1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在頂板和底板相距的電梯里，有一根長(zhǎng)度為的細(xì)線懸掛著一個(gè)可看做質(zhì)點(diǎn)的小球，小球與電梯相對(duì)靜止一起勻速上升，某時(shí)刻細(xì)線發(fā)生斷裂，重力加速度，則下列說法正確的是（ ）

A.經(jīng)過小球會(huì)和電梯的底板相撞

B.如果電梯的速度足夠大，小球會(huì)與電梯的頂板相撞

C.若電梯勻速運(yùn)動(dòng)的速度小于，小球會(huì)在相對(duì)地面下降的過程中和電梯的底板相撞

D.若電梯勻速運(yùn)動(dòng)的速度小于，小球會(huì)在相對(duì)地面上升的過程中和電梯的底板相撞

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，ABO是一半徑為R的圓形玻璃磚的橫截面，O是圓心，AB弧形面鍍銀�，F(xiàn)位于AO軸線上的點(diǎn)光源S發(fā)出一束光線射向玻璃磚的OB邊，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率為，光在空氣中傳播的速度為c，每條邊只考慮一次反射。求：

（i）光線射入玻璃磚時(shí)的折射角；

（ii）光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁感應(yīng)現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（　　）

A.圖（a）中利用了發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感現(xiàn)象構(gòu)成變壓器，從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)充電

B.圖（b）中給電磁爐接通恒定電流，可以在鍋底產(chǎn)生渦流，給鍋中食物加熱

C.圖（c）中如果線圈B不閉合，S斷開將不會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效果

D.圖（d）中給電子感應(yīng)加速器通以恒定電流時(shí)，被加速的電子獲得恒定的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將橫截面積S=100cm2、容積為V=5L，開口向上的導(dǎo)熱良好的氣缸，置于t1=－13的環(huán)境中。用厚度不計(jì)的輕質(zhì)活塞將體積為V1=4L的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸底部有一個(gè)單向閥門N。外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，重力加速g=10m/s2，不計(jì)一切摩擦。求：

(i)將活塞用卡銷Q鎖定，用打氣筒通過閥門N給氣缸充氣，每次可將體積V0=100mL，壓強(qiáng)為p0的理想氣體全部打入氣缸中，則打氣多少次，才能使其內(nèi)部壓強(qiáng)達(dá)到1.2p0；

(ii)當(dāng)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到1.2p0時(shí)，停止打氣，關(guān)閉閥門N，將質(zhì)量為m=20kg的物體放在活塞上，然后拔掉卡銷Q，則環(huán)境溫度為多少攝氏度時(shí)，活塞恰好不脫離氣缸。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩個(gè)金屬圓環(huán)M、N放在絕緣水平面上，圓心重合�，F(xiàn)給N環(huán)中通以如圖乙所示的電流，規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较�，�?/span>t=0時(shí)刻開始，下列說法正確的是（ ）

A.N環(huán)中電流在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向先垂直紙面向外后垂直紙面向里

B.M環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針

C.M環(huán)中感應(yīng)電流先減小后增大

D.M環(huán)先有收縮趨勢(shì)后有擴(kuò)張趨勢(shì)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究加速度與力的關(guān)系.一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板調(diào)至水平后固定在桌面上，另一端安裝位移傳感器(接收器)，繞過定滑輪和動(dòng)滑輪的細(xì)線將裝有位移傳感器(發(fā)射器)的小車和力傳感器連接起來，動(dòng)滑輪下掛有質(zhì)量可以改變的小重物.將位移傳感器、力傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連，打開計(jì)算機(jī)中操作軟件，放開小車使之運(yùn)動(dòng).不計(jì)滑輪、托盤和細(xì)線的質(zhì)量，忽略滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦.

(1)實(shí)驗(yàn)中力傳感器的示數(shù)F與小重物的重力mg的關(guān)系為____

A.F＝ B.F>

C.F< D.無法確定

(2)保持小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量M不變，改變小重物的質(zhì)量m，重復(fù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn).記下每次力傳感器的示數(shù)F，利用DIS測(cè)出每次實(shí)驗(yàn)中小車的加速度a，將得到的a、F數(shù)據(jù)繪制成a－F圖象.以下圖象可能的是__

(3)在本實(shí)驗(yàn)中不計(jì)滑輪的質(zhì)量，忽略滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦，除此之外請(qǐng)寫出一種減少實(shí)驗(yàn)誤差的主要方法：_______________________________________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自然界真是奇妙，微觀世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律竟然與宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律存在相似之處。

(1)在地心參考系中，星體離地心的距離 時(shí)，星體的引力勢(shì)能為零。質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星以第二宇宙速度從地面發(fā)射，運(yùn)動(dòng)到離地心距離為r時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度為 (G為引力常量，M為地球質(zhì)量)。它運(yùn)動(dòng)到離地心無窮遠(yuǎn)處，相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度為零。請(qǐng)推導(dǎo)此衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到離地心距離為r時(shí)的引力勢(shì)能表達(dá)式。

(2)根據(jù)玻爾的氫原子模型，電子的運(yùn)動(dòng)看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)，原子中的電子在庫(kù)侖力作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)。

①已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，靜電力常量為k。氫原子處于基態(tài)(n=1)時(shí)電子的軌道半徑為r1，電勢(shì)能為 (取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零)。氫原子處于第n個(gè)能級(jí)的能量為基態(tài)能量的 (n=1,2,3，…)。求氫原子從基態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時(shí)吸收的能量。

②一個(gè)處于基態(tài)且動(dòng)能為的氫原子與另一個(gè)處于基態(tài)且靜止的氫原子進(jìn)行對(duì)心碰撞。若要使其中一個(gè)氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，則 至少為多少？

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