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题型:实验探究题 题类:模拟题 难易度:容易

四川省内江市2019年高考物理三模试卷

如图所示,在“验证动量守恒定律”的实验中,将打点计时器固定在长导轨的左端,把纸带穿过打点计时器,连在质量为0.6kg的小车A的后面,让小车A让某一速度向右运动,与静止的质量相同的小车B碰撞。由于在两小车碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针将插入橡皮泥中,把两个小车A、B连接在一起共同向右运动,电源的频率为50Hz,则:

(1)、为了尽可能满足实验需要的条件,下列所举措施中可行的是_____。
A、两小车A,B的质量必须相等 B、两小车A,B与导轨间的动摩擦因数尽可能相同 C、两小车A,B相距的距离尽可能近一些 D、将长导轨的左端用楔形木板垫起适当高度,以用小车重力的下滑分力来平衡小车运动时受到的摩擦力
(2)、如图所示,是实验中碰撞前、后打点计时器打下的一条纸带,从图中可以知道在碰撞前小车A的动量为kg•m/s,碰撞后的总动量为kg•m/s,由此可知,在误差范围内系统的总动量守恒(保留两位有效数字)。

举一反三
如图,将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。碰撞时难免有能量损失,只有当某个物理量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变,它才有可能是我们寻找的不变量。

如图甲所示,用细线将两个滑块拉近,把弹簧压缩,然后烧断细线,弹簧弹开后落下,两个滑块由静止向相反方向运动。如图乙所示,在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架,可以得到能量损失很小的碰撞。在滑块的碰撞端粘橡皮泥,可以增大碰撞时的能量损失。如果在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动,这样的碰撞中能量损失很大。

若甲、乙、丙图中左侧滑块和右侧滑块的质量都为m,两遮光片的宽度都为d,光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。

状态

左侧光电门

右侧光电门

甲图

装置

碰前

碰后

T1

T2

乙图

装置

碰前

T3

碰后

T4

丙图

装置

碰前

T3

碰后

T6

a.根据实验数据,若采用乙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T4。若采用丙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T6。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律,请你判断T4和T6的关系应为T4{#blank#}1{#/blank#}T6(选填“>”、“<”或“=”)。 

b.利用图甲所示的实验装置能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小{#blank#}2{#/blank#}?如果可以,请根据实验中能够测出的物理量写出表达式{#blank#}3{#/blank#}。

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