试题

试题 试卷

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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

2016-2017学年重庆市巴蜀中学高二下学期期中物理试卷

某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹簧架、光电门等组成.实验时,将气垫导轨调节水平并接通两个光电计时器,然后充气,把滑块2静止放在气垫导轨的中间,让滑块1通过弹射架运动起来去碰撞滑块2.

实验结果如下:滑块1通过光电门1的挡光时间为△t1=10.01×10﹣3s,反弹后再次通过光电门1的挡光时间为△t2=30.00×10﹣3s;滑块2通过光电门2的挡光时间为△t3=15.09×10﹣3s.测出挡光片的宽度为d=5mm,测得滑块l(包括撞针)的质量为m1=100g,滑块2(包括弹簧)质量m2=200g.以下问题中,最终的计算结果均保留一位有效数字:

(1)、气垫导轨的作用是

(2)、两滑块组成的系统碰撞前的总动量为 kg•m/s,碰撞后的总动量为 kg•m/s;

(3)、请你继续分析本实验,在误差允许的范围内,两滑块组成的系统碰撞前、后的总动能不变?答:(填“不变”或“变”).

举一反三

如图1所示,用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:

先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.

接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.

①对于上述实验操作,下列说法正确的是{#blank#}1{#/blank#}

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端必须水平

D.小球1质量应大于小球2的质量

②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有{#blank#}2{#/blank#}.

A.A、B两点间的高度差h1

B.B点离地面的高度h2

C.小球1和小球2的质量m1、m2

D.小球1和小球2的半径r

③当所测物理量满足表达式{#blank#}3{#/blank#}(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式{#blank#}4{#/blank#}(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.

④完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图2所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3 . 则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为{#blank#}5{#/blank#}(用所测物理量的字母表示).

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