物理小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验. 步骤如下:①用天平测出滑块A、B的质量分别为200g和300g②安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调

物理小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验. 步骤如下:①用天平测出滑块A、B的质量分别为200g和300g②安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调

题型:不详难度:来源:
物理小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验. 步骤如下:
①用天平测出滑块A、B的质量分别为200g和300g
②安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
③向气垫导轨通入压缩空气;
④把A、B两滑块放到导轨上,并给他们一个初速度,同时开始闪光照相,闪光的时间间隔设定为Δt="0.2s." 照片如图所示:

该组同学结合实验过程和图像分析知:该图像是闪光4次摄得的照片,在这4次闪光的瞬间,A、B两滑块均在0--80cm刻度范围内; 第一次闪光时,滑块A恰好通过x=55cm处,滑块B恰好通过x=70cm处; 碰撞后有一个物体处于静止状态. 请问:
a.以上情况说明碰后  (选填A或B)物体静止,滑块碰撞位置发生在  cm处;
b.滑块碰撞时间发生在第一次闪光后     s;
c设向右为正方向,试分析碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是     kg·m/s,碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和是         kg·m/s,以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是         
答案
a. B ; 60   b. 0.1   c. -0.2  , -0.2 , 碰撞前后两物体的质量与速度的乘积之和保持不变 
解析

试题分析:a.以上情况看出第二次、第三次和第四次闪光时,物体B的位置始终在x=60cm处,说明碰后B物体静止,滑块碰撞位置发生在60cm处;b.第一次闪光时A的位置在x=55cm处,第二次闪光时A在x=50cm处,说明碰前位移5cm,碰后位移10cm,由图可知:,所以,所以滑块碰撞时间发生在第一次闪光后0.1s;c.设向右为正方向,碰前A的速度,A的动量PA=mAvA="0.2×0.5Kg·m/s=0.1" Kg·m/s;碰前B的速度,B的动量PB=mBvB="0.3×(-1)Kg·m/s=-0.3" Kg·m/s,碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是-0.2kg·m/s;碰后A的速度,A的动量P/A=mAv/A="0.2×(-1)Kg·m/s=-0.2" Kg·m/s;以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是碰撞前后两物体的质量与速度的乘积之和保持不变。
举一反三
打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:

(1)图甲是_______(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是_____________(填“交流4—6V”、“交流220V”、四节干电池)。
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出。各点到A距离分别为2.88cm,7.20cm,12.96cm,20.16cm。
①每两个计数点间的时间间隔         s
②试根据纸带上数据,计算出打下D点时小车的瞬时速度是        m/s(保留三位有效数字)
③物体运动加速度             m/s2(保留三位有效数字)
(3)用打点计时器测定物体的速度,当使用的电源频率高于50Hz时,如果仍按50Hz来计算,则测得的速度将比真实值            (偏大、偏小、无影响)
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(1)目前实验室用的误差较小的打点计时器是       计时器,使用             电源,若频率为50Hz,每隔         s打一个点。
(2)在 “研究匀变速直线运动”的实验中, 将器材安装完毕后,将小车      (填“靠近”或“远离”)打点计时器,然后          ,再           便得到了图中的纸带,纸带上两相邻计数点之间还有4个点未画出,交流电源的周期为T="0.02" s,其中S1=7.05cm,S2=7.68cm,S3="8.33cm" ,S4=8.95cm,S5=9.61cm,S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是           m/s,小车运动的加速度计算表达式为              ,加速度的大小是             m/s2(计算结果保留两位有效数字)。

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一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片如图所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s,则利用该照片可求出:小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s,能求出4的具体位置吗?_________ (填“能”或“不能”).求解方法是:___________________________ (不要求计算,但要说明过程).

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为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g=9.8 m/s2)

(1)作出m-L的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为__________ N/m(结果保留三位有效数字).
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(7分)某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的
质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz。实验步骤如下:
A.按图甲所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;
D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度。

根据以上实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是_______________。
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.实验过程中砝码盘处于超重状态。
C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度为_______m/s2。(结果保留2位有效数字)

(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像,与本实验相符合
是____________。

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