某同学利用如图实-11-9所示的装置验证动量守恒定律.图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时,其侧面

某同学利用如图实-11-9所示的装置验证动量守恒定律.图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时,其侧面

题型:不详难度:来源:
某同学利用如图实-11-9所示的装置验证动量守恒定律.图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触.向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放.结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角成30°.若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?
答案
见解析
解析
设摆球A、B的质量分别为mA、mB,摆长为l,B球的初始高度为h1,碰撞前B
球的速度为 vB.在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得
h1=l(1-cos45°)                                                          ①
mBvB2=mBgh1                                                                                       
设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1、p2.
有p1=mBvB                                                                                         
联立①②③式得p1=mB                                   ④
同理可得 p2=(mA+mB)                                    ⑤
联立④⑤式得                                    ⑥
代入已知条件得2≈1.03
由此可以推出≈1.4% <4%
所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律.
举一反三
在"验证牛顿运动定律"的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,

(1)下列说法中正确的是(  )
A.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
B.连接砝码盘和小车的细绳应与长木板保持平行
C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动
D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
(2)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(3)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与________的图象.
(4)如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是________.

(5)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同的是________
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在用单摆测定当地重力加速度实验中,如果测量的重力加速度的值偏大,
可能原因                
A.摆线上端未牢固地系于悬点,振动时出现松动;
B.计算时把摆线长加上球的直径的值作为摆长;
C.开始计时时,秒表按下过迟;
D.实验时误把50次全振动次数记为49次;
E.铁架台的底座有磁性物质,其对小球有磁场引力.
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为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期,从而得出一组对应的的数值,再以为横坐标、为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率。则重力加速度          。(用和有关常量表示)
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(2分)如图所示是演示沙摆振动图像的实验装置在木板上留下的实验结果。沙摆的运动可看作是简谐运动。若手用力F向外拉木板作匀速运动,速度大小是0.20m/s.右图所示的一段木板的长度是0.60m,那么这次实验所用的沙摆的摆长为     cm。(答案保留2位有效数字,计算时可以取 =g)
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在做“研究平抛物体的运动”的实验时,通过描点法画出小球平抛运动轨迹,并求出平抛运动初速度。实验装置如图甲所示。

(1)安装实验装置,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是(    )
A.保持小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动轨迹是一条抛物线
(2)实验操作中下列说法正确的是        (    )
A.小球释放的初始位置越高越好
B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D.小球的平抛运动要靠近但不接触木板
(3)某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm,h2=20.20cm,A、B、C三点间水平距离x1=x2=12.40cm,g取10m/s2,则小球平抛运动的初速度大小为____m/s。
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