如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.(1)下列说法中符合本实验要求的是______.(选填选项前面的字母)A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必
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如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.(1)下列说法中符合本实验要求的是______.(选填选项前面的字母)A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必
题型:不详
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如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.
(1)下列说法中符合本实验要求的是______.(选填选项前面的字母)
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m
1
,靶球的质量为m
2
,如果测得
m
1
•
.
OM
+
m
2
•
.
ON
近似等于______,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒.若测得
.
OM
+
.
OP
近似等于______,则认为在碰撞前后能量守恒.
答案
(1)A、在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m
1
v
0
=m
1
v
1
+m
2
v
2
在碰撞过程中动能守恒故有
1
2
m
1
v
0
2
=
1
2
m
1
v
1
2
+
1
2
m
2
v
2
2
解得v
1
=
m
1
-m
2
m
1
+
m
2
v
0
要碰后入射小球的速度v
1
>0,即m
1
-m
2
>0,即入射球要比靶球质量大,
要发生水平方向的对心碰撞,故二者的直径必须相同
故答案A错误.
B、在同一组的实验中要保证入射球和靶球每次平抛的速度都相同,故每次入射球必须从同一高度由静止释放.故B正确.
C、要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平.故C正确.
D、本实验不需要测小球平抛运动的速度,故不需要测运动的时间,所以不需要秒表.故D错误.
故选BC.
(2)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m
1
v
0
=m
1
v
1
+m
2
v
2
即有m
1
v
0
t=m
1
v
1
t+m
2
v
2
t
故有m
1
.
OP
=m
1
.
OM
+m
2
.
ON
故答案为
m
1
.
OP
若在碰撞过程中动能守恒则有
1
2
m
1
v
0
2
=
1
2
m
1
v
1
2
+
1
2
m
2
v
2
2
即
1
2
m
1
.
OP
2
=
1
2
m
1
.
OM
2
+
1
2
m
2
.
ON
2
又由于m
1
.
OP
=m
1
.
OM
+m
2
.
ON
联立以上两式可得
.
OM
+
.
OP
=
.
ON
故答案为
.
ON
故本题的答案为:(1)BC
(2)
m
1
.
OP
,
.
ON
.
举一反三
如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图
(1)若入射小球质量为m
1
,半径为r
1
;被碰小球质量为m
2
,半径为r
2
,则______
A.m
1
>m
2
r
1
>r
2
B.m
1
>m
2
r
1
<r
2
C.m
1
>m
2
r
1
=r
2
D.m
1
<m
2
r
1
=r
2
(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是______.(填下列对应的字母)
A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧秤E.秒表
(3)设入射小球的质量为m
1
,被碰小球的质量为m
2
,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用m
1
、m
2
及图中字母表示)______成立,即表示碰撞中动量守恒.
(4)在实验装置中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用此装置验证小球在斜槽上下滑过程中机械能守恒,这时需要测量的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h
1
;小球从斜槽末端做平抛运动的水平移s、竖直高度h
2
,则所需验证的关系式为:______.
题型:不详
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如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒的装置.两带有等宽遮光条的滑块A和B,质量分别为m
A
、m
B
,在A、B间用细线水平压住一轻弹簧,将其置于气垫导轨上,调节导轨使其能实现自由静止,这是表明______,烧断细线,滑块A、B被弹簧弹开,光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为t
A
和t
B
,若有关
系式______,则说明该实验动量守恒.
题型:不详
难度:
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(1)利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想,也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法.某同学在本实验中测得体积为V的油滴,落在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该分子的直径为______.
已知阿伏加德罗常数为N
A
,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为______.
(2)如图所示为探究“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图.
①因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同,所以我们在“碰撞中的动量守恒”可以用______作为时间单位.
②入射小球a与被碰小球b的直径相同,它们的质量比较,应是m
a
______m
b
.(选填“>”,“<”或“=”)
③为了保证小球作平抛运动,必须调整斜槽使其______,检验方法是______.
④如图,其中M、P、N分别是入射小球和被碰小球对应的平均落地点,则实验要验证的关系是______.
A.m
a
ON=m
a
OP+m
b
OM
B.m
a
OP=m
a
ON+m
b
OM
C.m
a
OP=m
a
OM+m
b
ON
D.m
a
OM=m
a
OP+m
b
ON
⑤小球与斜槽之间存在摩擦,对本实验探究结果有无影响:答______(选填“有”或“无”)
题型:不详
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如图1所示,在做“碰撞中的动量守恒”实验中.
(1)下面是本实验部分测量仪器或工具,需要的是______.
A.秒表B.天平
C.刻度尺D.弹簧秤
(2)完成本实验,下列必须要求的条件是______.
A.斜槽轨道末端的切线必须水平B.入射球和被碰球的质量必须相等
C.入射球和被碰球大小必须相同D.入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下
(3)某次实验中用游标卡尺测量小球的直径,如图2所示,该小球的直径为______mm.
(4)某次实验中得出的落点情况如图3所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m
1
和被碰小球质量m
2
之比为______.
题型:不详
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某同学采用如图所示的装置来验证动量守恒定律.图中MN是斜槽,NR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹平均位置P;再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从固定位置由静止开始滚下,与B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次得到10个落点痕迹平均位置E、F.
①若A球质量为m
1
,半径为r
1
;B球质量为m
2
,半径为r
2
,则______;
A.m
1
>m
2
r
1
>r
2
B.m
1
>m
2
r
1
<r
2
C.m
1
>m
2
r
1
=r
2
D.m
1
<m
2
r
1
=r
2
②以下提供的器材中,本实验必需的______.
A.刻度尺B.打点计时器C.天平D.秒表
③A球每次从斜槽上某一固定位置由静止滚下,这是使______.
④设A球的质量为m
1
,B球的质量为m
2
,则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用装置图中的字母表示)______.
题型:不详
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