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某同学用图1装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开...

某同学用图1装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.
(1)为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,图2给出了小球a落点附近的情况,由图2可得OB距离应为______cm.
(2)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______
(Ⅱ)质量为M的小车置于水平面上,小车的上表面由光滑的1/4圆弧和光滑平面组成,弧半径为R,车的右端固定有一不计质量的弹簧,如图3所示.现有一质量为m的滑块从圆弧最高处无初速下滑,与弹簧相接触并压缩弹簧.求:
(1)弹簧具有的最大的弹性势能Ep
(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度v
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Ⅰ、抓住平抛运动的时间相等,水平位移可以代表平抛运动的初速度,写出验证动量守恒的验证式. Ⅱ、(1)当弹簧压缩量最大时,由动量守恒定律知,m和M的速度为零,根据能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能. (2)结合动量守恒定律和能量守恒定律求出滑块分离时小车的速度. 【解析】 Ⅰ、(1)由图2可得OB距离应为46.41cm. (2)由题意知,小球单独释放时平抛运动落点为B点,碰撞后小球a落在A点,b球落在C点.由于平抛运动的时间相等,平抛运动的水平位移可以代表平抛运动的初速度.因为,,,所以验证动量守恒的验证式为ma•OB=ma•OA+mb•OC. Ⅱ(1)当滑块将弹簧压缩得最多时,弹簧的弹性势能最大,根据系统水平方向上动量守恒知,此时小车与滑块的速度均为零, 由能量关系可知,弹簧具有的最大弹性势能为Ep=mgR. (2)设滑块与弹簧分离时,滑块的速度为v′,由系统动量和能量守恒定律得, 0=Mv-mv′ 联立两式解得v=. 故答案为:Ⅰ(1)46.41,(2)ma•OB=ma•OA+mb•OC. Ⅱ、(1)弹簧具有的最大的弹性势能为mgR. (2)当滑块与弹簧分离时小车的速度为.
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(3)在边长约40cm的浅盘里倒人自来水,深约2cm,将少许石膏粉均匀地轻轻撒在水面上;
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在估算油酸分子大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d=______cm.
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(1)计算在阳光直射下,地球表面每平方米每秒钟获得的能量.
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(2)①在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材,并将它们的编号填在横线上.
应选取的电路是______,滑动变阻器应选取______
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E.总阻值15Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器
F.总阻值200Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器
G.总阻值1 000Ω,最大允许电流lA的滑动变阻器
(3)由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线,将该小灯泡与一干电池组成闭合电路,该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中曲线,则小灯泡与电池连接后的实际功率为______W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中,则小灯泡实际功率为______W.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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