如图1所示,用“碰撞实验器材”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。
接下来的实验步骤如下:
步骤1: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,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。
(1)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有______。(写出物理量及相应符号)
(2)实验中造成误差的可能情况有______。
A.用直尺测量的线段OM、OP、ON长度值
B.轨道不光滑
C.轨道末端不水平
D.轨道末端到地面的高度未测量
(3)若测得各落点痕迹到O点的距离:OM=2.68cm,OP=8.62cm,ON=11.50cm,并知小球1、2的质量比为2︰1,则系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量P的百分误差__________________%(结果保留一位有效数字)。
(4)完成上述实验后,实验小组成员小红对上述装置进行了改造,小红改造后的装置如图2所示。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在以斜槽末端为圆心的圆弧上,平均落点M′、P′、N′。测量轨道末端到M′、P′、N′三点的连线与水平方向的夹角分别为,则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________ (用所测物理量的符号表示)。
在做“练习使用多用电表”实验时,某同学想测量多用电表内电源的电动势(表盘上方正中刻度值为15),他找到两块规格完全相同的多用电表和一个定值电阻,设计实验方案如下:
(1)首先将多用电表甲调到欧姆档“×1”倍率并进行欧姆调零,测量出定值电阻阻值为10.0Ω;
(2)保持多用电表甲档位不变,将多用电表乙选择旋钮置于直流100mA挡,并与定值电阻串联,如图甲所示,则多用电表甲的红表笔应接______(填“a”或“b”)接线柱,黑表笔接另一接线柱;
(3)该学习小组正确连接电路后,观察到甲乙两表示数分别如图乙、丙所示,则乙表直流100mA挡的内阻为______Ω,多用电表内电源电动势E=______V。(结果均保留两位有效数字)
如图所示,有两个相互平行间距为L的金属导轨PQ和MN,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨向上(图中没有画出),导轨与水平面所成夹角为θ=30°,在P和M间接有电阻R,金属棒CD垂直接在金属导轨上,金属棒质量为m,电阻为r。金属导轨电阻不计。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,导轨足够长,下列说法正确的是
A. 若给金属棒一个沿导轨向上、大小为F=2mg的恒力,金属棒从静止开始运动位移x时达到最大速度,则此过程金属棒产生的焦耳热为
B. 若给金属棒一个沿导轨向下的速度,使金属棒获得的初动能为Ek0,运动位移x时动能减小为初动能的,则金属棒沿导轨向下运动的最大位移为
C. 若给金属棒一个沿导轨向下的速度,在金属棒沿导轨向下运动的过程中动能的减少量等于回路产生的焦耳热
D. 在金属棒沿导轨向下运动位移为的过程中,通过金属棒的电荷量为
如图1所示,斜面体放在粗糙的水平地面上,两斜面光滑且倾角分别为53°和37°,两小滑块P和Q用绕过滑轮不可伸长的轻绳连接,分别置于两个斜面上,,已知和斜面体均静止不动。若交换两滑块位置如图2所示,再由静止释放,斜面体仍然静止不动,的质量为,取,重力加速度大小为,不计滑轮的质量和摩擦,则下列判断正确的是
A. 的质量为
B. 在1图中,斜面体与地面间有摩擦力
C. 在2图中,滑轮受到轻绳的作用力大小为
D. 在2图中,斜面体对地面的摩擦力方向水平向左
如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为1:2,两端共接有四只相同的小灯泡和(电阻恒定不变),在之间接有交流电源,其输出电压的有数值为,四只小灯泡均发光。下列说法正确的是
A. 可以正常发光
B. 的电压为
C. 小灯泡一定比亮
D. 的功率是的9倍
如图所示为测感应强度大小的一种方式,边长为1、一定质量的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通以逆时针方向的电流。图中虚线过边中点和边中点,在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场,导线框中的电流大小为。此时导线框处于静止状态,通过传感器测得细线中的拉力大小为;保持其它条件不变,现将虚线下方的磁场移至虚线上方,此时测得细线中拉力大小为。则磁感应强度大小为
A. B. C. D.