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两位同学用如图甲所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。 ①...

两位同学用如图甲所示装置,通过半径相同的AB两球的碰撞来验证动量守恒定律。

①甲同学测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点MN,测得平抛射程分别为OMON。当所测物理量满足表达式____________时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式________时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。

②乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装:如图乙所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为MN。测得BNPM各点的高度差分别为h1h2h3。若所测物理量满足表达式__________时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。

 

【解析】 (1)[1]小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相同,它们在空中的运动时间t相等,它们的水平位移x与其初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度,若两球相碰前后的动量守恒 又 代入得 。 (1)[2]若碰撞是弹性碰撞,则机械能守恒,由机械能守恒定律得 将 代入得 在结合 可以解得 。 (2)[3] 小球做平抛运动,在竖直方向上 平抛运动时间 设轨道末端到木条的水平位置为x,碰前小球的初速度 碰后两个小球的速度 如果碰撞过程动量守恒,则 将速度代入动量守恒表达式解得 。  
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如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得AB间的距离为HH>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。则:

          

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d________mm

(2)多次改变高度H,重复上述实验操作,作出H的变化图像如图丙所示,当图中已知量t0H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式___________________时,可判断小球下落过程中机械能守恒。

(3)实验中,因受空气阻力影响,小球动能的增加量ΔEk总是稍小于其重力势能的减少量ΔEp,适当降低下落高度后,则ΔEpΔEk___________(填增大”“减小不变)。

 

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如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知(  )

A.Q点的电势比P点高

B.油滴在Q点的动能比它在P点的大

C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大

D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小

 

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静电场方向平行于x轴,其电势φx的分布可简化为如图所示的折线.一质量为m、带电量为-q的粒子(不计重力),以初速度v0O(x=0)进入电场,沿x轴正方向运动.下列叙述正确的是( )

A. 粒子从x1运动到x3的过程中,电势能一直增大

B. 粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐减小

C. 要使粒子能运动到x3处,粒子的初速度v0至少为

D. v0,粒子在运动过程中的最大速度为

 

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如图所示为竖直黑板,下边为黑板的水平槽,现有一三角板ABCC30°.三角板上A处固定一大小不计的滑轮.现让三角板竖直紧靠黑板,BC边与黑板的水平槽重合,将一细线一端固定在黑板上与A等高的Q点,另一端系一粉笔头(可视为质点).粉笔头最初与C重合,且细线绷紧.现用一水平向左的力推动三角板向左移动,保证粉笔头紧靠黑板的同时,紧靠三角板的AC边,当三角板向左移动的过程中,粉笔头会在黑板上留下一条印迹.关于此印迹,以下说法正确的是(  )

A.若匀速推动三角板,印迹为一条直线

B.若匀加速推动三角板,印迹为一条曲线

C.若变加速推动三角板,印迹为一条曲线

D.无论如何推动三角板,印迹均为直线,且印迹与AC边成75°

 

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如图所示,A为置于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,PBC两卫星轨道的交点.已知ABC绕地心运动的周期相同.相对于地心,下列说法中正确的是(  )

A.卫星B在近地点的速度大于卫星C的速度

B.物体A和卫星C具有相同大小的加速度

C.卫星C的运行速度小于物体A的速度卫星

D.卫星BP点的加速度大小与卫星C在该点加速度大小相等

 

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