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为了“探究碰撞中的不变量”,实验可以在气垫导轨上进行,这样就可以大大减小阻力,滑...

为了探究碰撞中的不变量,实验可以在气垫导轨上进行,这样就可以大大减小阻力,滑块在碰撞前、后的运动可以看成是匀速直线运动,使实验的可靠性及准确度得以提高,在某次实验中,AB两铝制滑块在一水平长气垫导轨上相碰,用闪光照相每隔0.4s的时间拍摄一次照片,每次拍摄时闪光的延续时间很短,可以忽略,如图所示,已知滑块AB之间的质量关系是,拍摄共进行了4次,第一次是在两滑块相撞之前,以后的三次是在碰撞之后,A原来处于静止状态,设AB滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10cm105cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准).

1)根据闪光照片求AB两滑块碰撞前后的速度大小.

2)根据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后两个物体各自的质量与速度的乘积之和是不是不变量.

 

(1)0.75m/s 0.50m/s 0 1.0m/s(2)见解析 【解析】 (1)由题图分析可知碰撞后A、B的速度分别为: 从发生碰撞到第二次拍摄照片,A运动的时间是: 由此可知,从拍摄第一次照片到发生碰撞的时间为: 则碰撞前B的速度为 由题意得 . (2)碰撞前: 碰撞后: 以上两式各物理量均采用国际单位制单位,所以, 即碰撞前后两个物体各自的质量与速度的乘积之和是不变量.  
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考点分析:
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在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙两种装置:

若入射小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则要求______

A.  

B. 

C.             

D.  

设入射小球的质量为,被碰小球的质量为,则在用甲装置实验时,验证动量守恒定律的公式为______用装置图中的字母表示

若采用乙装置进行实验,以下所提供的测量工具中必须有的是______

A.毫米刻度尺       

游标卡尺       

天平       

弹簧秤       

秒表

在实验装置乙中,若小球和斜槽轨道非常光滑,则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有:小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差,小球从斜槽末端水平飞出后平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度则所需验证的关系式为______不计空气阻力,用题中的字母符号表示

 

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用如图所示装置来探究碰撞中的不变量.质量为的钢球A用细线悬挂于O点,质量为的钢球B放在离地面高为H的小支柱上,O点到小球A球心的距离为L,小球释放前悬线伸直且悬线与竖直方向的夹角为.小球A释放后到最低点与B发生正碰,碰撞后B做平抛运动,小球A把轻杆指针OC推移到与竖直方向成夹角的位置,在地面上铺一张带有复写纸的白纸D.保持夹角不变,多次重复,在白纸上记录了多个B球的落地点(为已知量,其余物理为未知量)

1)图中的x应该是B球所处位置到________的水平距离.

2)为了验证两球碰撞过程中的不变量,需要测________等物理量.

3)用测得的物理量表示碰撞前后A球和碰撞前后B球的质量与速度的乘积依次为________________________________.

 

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某同学频闪照相和气垫导轨验证动量守恒定律,现用天平测出滑块AB的质量分别为300g200g,接着安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平.然后向气垫导轨通入压缩空气,再把AB两滑块放到导轨上,分别给它们初速度,同时开始闪光照相,闪光的时间间隔设定为.如图所示是闪光4次拍摄得到的照片,其间AB两滑块均在0~80cm刻度范围内.第一次闪光时,滑块B恰好通过x=55cm处,滑块A恰好通过x=70cm,碰撞后滑块A静止.关于该实验,下列判断正确的是____________

A.两滑块的碰撞发生在第一次闪光后0.1s

B.碰撞前A的速度大小是0.5m/s

C.碰撞前B的速度大小是1.0m/s

D.实验结果表明,碰撞前后系统动量守恒

 

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某同学设计了一个用打点计时器验证碰撞中的动量守恒的实验:在小车A的前端黏有橡皮泥推动小车A使之做匀速运动然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体继续做匀速运动他设计的装置如图所示.在小车A后连着纸带电磁打点计时器的电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片.则(      

A.长木板垫着小木片是为了平衡摩擦保证小车碰撞前后做匀速运动

B.实验过程中应先接通电源再让小车A运动

C.计算碰撞前后小车的速度时在纸带上任选对应过程的一段即可

D.此碰撞中A、B两小车这一系统的机械能守恒

 

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某学习小组为了验证碰撞中的动量守恒,设计了如下方案:如图所示,斜面与水平桌面平滑连接,先將质量为M的滑块A从斜面上某位置由静止释放,测量出滑块在水平桌面滑行的距离;接着将质量为m、相同材料的小滑块B放在斜面底端的水平轨道上,再让A从斜面上同一位置由静止释放,AB碰撞后,测量出各自沿桌面滑行的距离.实验中M>m,重力加速度为g.

(1)若满足关系式____________________,则验证了AB的碰撞动量守恒(用题目中给出的物理量表示).

(2)若满足关系式___________________,则验证了A B的碰撞是弹性碰擅(用题目中给出的物理量表示).

(3)若桌面稍有倾斜,本实验_________(填正确选项).

A.无法验证动量守恒

B.仍可以验证动量守恒

C.满足动量守恒的关系式将改变

 

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