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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...

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?

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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                                                                                        ② 设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1、p2. 有p1=mBvB                                                                                          ③ 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.
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考点分析:
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下面是“用单摆测定重力加速度”的实验中获得的有关数据:

摆长l/m

0.5

0.6

0.8

1.1

周期T2/s2

2.0

2.5

3.2

4.5

 

(1)利用上述数据在图实-9-5所示的坐标中作出l-T2图象.

 

 

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 (2)利用图象,取T2=0.1×4π2=3.95 s2,求出重力加速度的值.

 

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(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).

①把单摆从平衡位置拉开约5°释放:________;

②在摆球经过最低点时启动秒表计时:________;

③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期:________.

(2)该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见下表.用螺   

旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图实-9-4所示.

该球的直径为________mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期     

随________的增大而增大.

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数据组编号

摆长/mm

摆球质量/g

周期/s

1

999.3

32.2

2.0

2

999.3

16.5

2.0

3

799.2

32.2

1.8

4

799.2

16.5

1.8

5

501.1

32.2

1.4

6

501.1

16.5

1.4

 

 

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在“探究单摆的周期与摆长的关系”的实验中:

(1)下面所给器材中,选用哪些器材较好,请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上.

A.长1 m左右的细线           B.长30 cm左右的细线

C.直径2 cm的铅球              D.直径2 cm的铝球

E.秒表  F.时钟

G.最小刻度是厘米的直尺

H.最小刻度是毫米的直尺

所选用的器材是____________.

(2)实验时对摆线偏离竖直线的偏角要求是________________________.

 

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某同学利用单摆根据公式g=6ec8aac122bd4f6e测得的g值比当地标准值偏大,其原因可能是(  )

A.测量摆长时忘记加上小球半径

B.振幅过小

C.将摆长当成了摆线长和球直径之和

D.摆动次数多记了一次

E.小球不是在竖直平面内摆动

F.摆球质量过大,空气阻力影响所致

 

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利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数,把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴在水面上形成油膜,已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm3,形成的油膜面积为S=0.7 m2.油的摩尔质量M=0.09 kg/mol.若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成球形,只需要保留一位有效数字,那么:

(1)该油分子的直径是多少?

(2)由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA的值是多少?(先列出计算式,再代入数据计算)

 

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