气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了
题型:同步题难度:来源:
气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动,图为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________,两滑块的总动量大小为________;碰撞后两滑块的总动量大小为________。重复上述实验,多做几次,若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。 |
|
答案
0.2abs3,0.2abs1,0.2ab(s1-s3),0.4abs2 |
举一反三
如图所示,在验证碰撞中动量守恒的实验中,实验要证明的是动量守恒定律的成立,即m1v1=m1v1"+m2v2"。 |
|
(1)按这一公式的要求,需测量两小球的质量和它们碰撞后的水平速度,但实验中我们只需测量两小球的质量和飞行的水平距离,这是由于小球碰撞后做_______运动,各球下落高度相同,因而它们的_______也是相同的,可用小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度。 (2)实验时,质量分别为m1、m2的球半径大小均为r,且都已知,要完成这个实验,必须补充的测量工具还有__________________。 (3)由于偶然因素的存在,重复操作时小球落点不完全重合是正常的,落点(如P点)的确定办法是_____________________________________。 (4)用图中的符号来表示A、B两小球碰撞过程中动量守恒的表达式是_______。 (5)两球质量应满足m1_______m2。 |
气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采取的实验步骤如下: |
|
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB; b.调整气垫导轨,使导轨处于水平; c.在A和B间放入一个被压缩的轻质且极短的弹簧, 用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上; d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1; e.按下电钮放开卡销,同时用计时器记录滑块A、B从开始到分别碰撞C、D挡板时所用时间t1、t2。 (1)实验中还应测量的物理量是________。 (2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是________。 |
验证动量守恒定律实验按照如图所示的那样安装好装置,将斜槽固定在桌边,使槽的末端________,被碰小球放在槽前端边缘处,在地面上铺白纸、复写纸,可以记下小球落地点的平均位置,实验要求:mA_________mB(填>,=,<)。通常要测出P点的平均位置,让__________小球(填A或B)多次从斜槽上同一位置滚下,用尽可能小的圆把所有小球落点圈在里面,圆心P就是落点的平均位置,若系统动量守恒,则有表达式___________ (用mA、mB、OM、OP、ON等表示),实验中由于轨道不光滑对该实验结论有无影响___________ (填“有”或“无”)。 |
|
碰撞的恢复系数的定义为,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1。某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。 |
|
实验步骤如下:安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O。 第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置; 第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置; 第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。 上述实验中: (1)P点是________________平均位置,M点是________________平均位置,N点是________________平均位置。 (2)请写出本实验的原理________________,写出用测量量表示的恢复系数的表达式________________。 (3)三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?________________。 |
用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图,斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球,使 A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B求静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是垂直所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离:OM=2.68cm,OP=8.62cm,ON=11.50cm,并知A、B两球的质量比为2:1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的__________点,系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量P"的百分误差__________%(结果保留一位有效数字)。 |
|
最新试题
热门考点