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利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水...

利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出滑块在水平桌面滑行的距离x1(图甲);然后将小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,AB碰撞后结合为一个整体,测量出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙)。圆弧轨道的半径为RAB完全相同,重力加速度为g

(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=_________(Rg表示)

(2)滑块与桌面的动摩擦因数μ=____________(Rx1表示)

(3)x1x2的比值=____________,则验证了AB的碰撞动量守恒。

 

4 【解析】 (1)[1]A在圆弧面上运动时机械能守恒,则有 mgR=mv2 解得 (2)[2]对A下滑的全过程由动能定理要分析可知 mgR-μmgx1=0 解得 (3)[3]如果碰撞中动量守恒,则有 mv=2mv'再对碰后的AB物体分析,由动能定理可知 mv'2=μ•2mgx2 则 故 ;因此只要满足即可证明动量守恒。
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考点分析:
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某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验.先将球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端上,让球仍从固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.

1)本实验必须测量的物理量有________.(填写选项对应的字母)

A.斜槽轨道末端距水平地面的高度H

B.小球ab的质量mamb

C.小球ab的半径r

D.小球ab离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E.记录纸上O点到ABC各点的距离OAOBOC

F球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

2)放上被碰小球b,两球(ma>mb)相碰后,小球ab的落地点依次是图中水平面上的_______点和________点.

3)某同学在做实验时,测量了过程中的各个物理量,利用上述数据验证碰撞中的动量守恒,那么判断的依据是看________________在误差允许范围内是否相等。

 

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如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接,右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连,木块AB静置于光滑水平轨道上,AB的质量分别为。现让A的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞的时间为,碰后的速度大小变为,当AB碰撞后立即粘在一起运动,g,则(  )

A.A与墙壁碰撞的过程中,墙壁对A的平均作用力的大小

B.A与墙壁碰撞的过程中没有能量损失

C.AB碰撞后的速度

D.AB滑上圆弧轨道的最大高度

 

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如图,固定于绝缘水平面上的平行金属导轨不光滑,除R外其它电阻均不计,垂直于导轨平面有一匀强磁场。当质量为m的金属棒cd在水平恒力F作用下由静止向右滑动过程中,下列说法中正确的是(  )

A.水平恒力Fcd棒做的功等于电路中产生的电能

B.只有在cd棒做匀速运动时,Fcd棒做的功才等于电路中产生的电能

C.无论cd棒做何种运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

D.R两端电压始终等于cd棒中的感应电动势

 

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如图所示,M是一个小型理想变压器,原副线圈匝数之比n1n2=51,接线柱ab接上一个正弦交变电源,电压V。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,R1为一定值电阻。下列说法中正确的是(  )

A.电压表V示数为44V

B.当传感器R2所在处出现火警时,电压表V的示数减小

C.当传感器R2所在处出现火警时,电流表A的示数减小

D.当传感器R2所在处出现火警时,电阻R1的功率变大

 

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如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,电阻R=22Ω,各电表均为理想电表。变压器输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(  )

A.该输入的交流电电压的瞬时值为

B.该变压器为降压变压器,电压表的示数为22V,电流表的示数是1A

C.电阻R消耗的电功率是22W

D.若电阻R增大时,电流表的示数将增大

 

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