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现利用图甲中所示的装置探究碰撞中的不变量。在图甲中,小车A的前端粘有橡皮泥,后端...

现利用图甲中所示的装置探究碰撞中的不变量。在图甲中,小车A的前端粘有橡皮泥,后端连着纸带,启动打点计时器,给小车A一初速度,之后A与原来静止在前方的小车B相碰并粘在一起运动。实验测得小车A(含橡皮泥)的质量,小车B的质量,打点计时器所用交流电的频率,碰撞前后打出的纸带如图乙所示(单位:cm

 

1)关于实验过程中的注意事项,下列说法正确的是___

A.长木板下垫着的薄木片是用来平衡摩擦力的

B.小车A和小车B的车轮应该由同种材料制成

C.应选用质量差不多大的两个小车

2)碰前两小车的总动量为___kg·,碰后两小车的总动量为___ kg·(保留三位有效数字)。

 

ABC 1.62 1.60 【解析】 (1)[1]A.长木板下面垫薄木片是为了平衡摩擦力,让小车重力沿木板的下滑分力和小车与木板间的摩擦力平衡,故A正确; B.两个小车车轮的制作材料相同,才能同时平衡两个小车的摩擦力,故B正确; C.为使实验中碰撞效果明显,应选用质量差不多大的两个小车,故C正确. 故选ABC. (2)[2]碰前小车A的速度为 碰前两小车的总动量为 [3]碰后两小车的共同速度为 碰后两小车的总动量为  
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考点分析:
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探究碰撞中的不变量实验中常会用到气垫导轨,导轨与滑块之间形成空气垫,使滑块在导轨上运动时几乎没有摩擦.现在有滑块A、B和带竖直挡板C、D的气垫导轨,用它们探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示(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

b.调整气垫导轨使之水平;

c.在A、B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;

d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离

e.按下电钮放开卡销,同时开始计时,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时结束计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间

(1)实验中还应测量的物理量及其符号是____________

(2)若取A滑块的运动方向为正方向,则放开卡销前,A、B两滑块质量与速度乘积之和为________;A、B两滑块与弹簧分离后,质量与速度乘积之和为________.若这两个和相等,则表示探究到了碰撞中的不变量”.

(3)实际实验中,弹簧作用前后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等,可能产生误差的原因有_______

A.气垫导轨不完全水平

B.滑块A、B的质量不完全相等

C.滑块与导轨间的摩擦力不真正为零

D.质量、距离、时间等数据的测量有误差

 

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关于探究碰撞中的不变量实验,下列说法不正确的是(    )

A.实验要求碰撞一般为一维碰撞

B.实验中的不变量是系统中物体各自的质量与速度的乘积之和

C.只需找到一种情境的不变量即可,结论对其他情境也同样适用

D.进行有限次实验找到的不变量,具有偶然性,结论还需要实践检验

 

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一斜面AB长为10m,倾角为30°,一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(g10 m/s2

(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.

(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?

 

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如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20N,与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(g10 m/s2)

 

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如图所示,质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下,AB做加速运动,AB的作用力为多大?

 

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