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的气垫导轨以及滑块A和B来探究碰撞中的不变量,实验装置如练图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量m1、m2.
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弹簧,用电动 卡销锁定,静止地放置在气垫导轨上.
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离S1.
e.按下开关放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A,B分别到达C、D的运动时间t1和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,得出关系式________成立,即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是________________.
(3)利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出表达式._________
某同学利用计算机模拟A、B两球碰撞来验证动量守恒,已知A、B两球质量之比为2∶3,用A作入射球,初速度为v1=1.2 m/s,让A球与静止的B球相碰,若规定以v1的方向为正,则该同学记录碰后的数据中,肯定不合理的是________.
次数 | A | B | C | D |
v1′ | 0.48 | 0.60 | -1.20 | -0.24 |
v2′ | 0.48 | 0.40 | 1.60 | 0.96 |
如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )
A. 弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动
B. C与B碰前,C与AB的速率之比为m∶M
C. C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动
D. C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动
如图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s,g取10 m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是( )
A. 5 m/s B. 4 m/s C. 8.5 m/s D. 9.5 m/s
如图所示,在光滑的水平地面上有一辆平板车,车的两端分别站着人A和B,A的质量为mA,B的质量为mB,mA>mB.最初人和车都处于静止状态.现在,两人同时由静止开始相向而行,A和B对地面的速度大小相等,则车( )
A. 静止不动 B. 左右往返运动 C. 向右运动 D. 向左运动
(多选题)如图所示,一根足够长的水平滑杆SS′上套有一质量为m的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP′,PP′穿过金属环的圆心.现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动,则( )
A. 磁铁穿过金属环后,两者将先后停下来
B. 磁铁将不会穿越滑环运动
C. 磁铁与圆环的最终速度为
D. 整个过程最多能产生热量