关于“验证机械能守恒定律”的实验中,以下说法正确的是( )
A.实验中摩擦是不可避免的,因此纸带越短越好,因为纸带越短,克服摩擦力做的功就越小,误差就越小
B.称出重锤的质量
C.纸带上第1、2两点间距若不接近2 mm,则无论怎样处理实验数据,实验误差一定较大
D.处理打完点的纸带时,可以直接利用打点计时器打出的实际点迹,而不必采用“计数点”的方法
A、B两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞(碰撞时间极短).用闪光照相,闪光4次摄得的闪光照片如图所示.已知闪光的时间间隔为Δt,而闪光本身持续时间极短,在这4次闪光的瞬间,A、B两滑块均在0~80 cm刻度范围内,且第一次闪光时,滑块A恰好通过x=55 cm处,滑块B恰好通过x=70 cm处,问:
(1)碰撞发生在何处?
(2)碰撞发生在第一次闪光后多长时间?
(3)设两滑块的质量之比为mA∶mB=2∶3,试分析碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和是否相等?
某同学把两个大小不同的物体用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,探究物体间相互作用时的不变量.
(1)该同学还必须有的器材是__________________;
(2)需要直接测量的数据是_____________________;
(3)根据课堂探究的不变量,本实验中表示碰撞前后不变量的表达式应为__________________.
某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”,实验装置如图所示,实验过程如下(“+、-”表示速度方向):
实验1 使m1=m2=0.25 kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后两个滑块分开.数据如表1.
表1
| 碰前 | 碰后 | ||
滑块m1 | 滑块m2 | 滑块m1 | 滑块m2 | |
速度v/(m·s-1) | +0.110 | 0 | 0 | +0.108 |
根据这个实验可推知,在实验误差允许的范围内:
(1)碰前物体的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的速度;
(2)碰前物体的动能________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的动能;
(3)碰前物体的质量m与速度v的乘积mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv.
实验2 使m1=m2=0.25 kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后m1、m2一起运动.数据如表2.
表2
| 碰前 | 碰后 | ||
滑块m1 | 滑块m2 | 滑块m1 | 滑块m2 | |
速度v/(m·s-1) | +0.140 | 0 | +0.069 | +0.069 |
根据这个实验可推知
(1)碰前物体的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和;
(2)碰前物体的动能________(填“等于”或“不等于”)碰后物体动能的和;
(3)碰前物体的质量m与速度v的乘积mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和.
实验3 使2m1=m2=0.5 kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后m1、m2分开.数据如表3.
表3
| 碰前 | 碰后 | ||
滑块m1 | 滑块m2 | 滑块m1 | 滑块m2 | |
速度v/(m·s-1) | +0.120 | 0 | -0.024 | +0.070 |
根据实验数据可推知,在误差允许范围内:
(1)碰前物体的速度________(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和;
(2)碰前物体的动能________(填“等于”或“不等于”)碰后物体动能的和;
(3)碰前物体的质量m与速度v的乘积mv________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和.
还进行了其他情景的实验,最终在实验中发现的“不变量”是________.
(4)在“探究碰撞中的不变量”实验中,关于实验结论的说明,正确的是________.
A.只需找到一种情景的“不变量”即可,结论对其他情景也同样适用
B.只找到一种情景的“不变量”还不够,其他情景未必适用
C.实验中要寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变
D.进行有限次实验找到的“不变量”,具有偶然性,结论还需要检验
如图甲所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车上系有一穿过打点计时器的纸带,当甲车获得水平向右的速度时,随即启动打点计时器,甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况,如图乙所示,电源频率为50Hz,则碰撞前甲车速度大小为________m/s,碰撞后的共同速度大小为________m/s。已测得甲小车的质量m1=0.20kg,乙小车的质量m2=0.10kg,由以上测量结果可得:碰前总动量为_____kg•m/s;碰后总动量为_____kg•m/s。
在“探究碰撞中的不变量”实验中,对于最终的结论m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,下列说法正确的是( )
A.仅限于一维碰撞
B.任何情况下m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2也一定成立
C.式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小
D.式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积之和