试题

试题 试卷

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题型:实验探究题 题类:模拟题 难易度:普通

广东省深圳市2021届高三下学期物理4月第二次调研考试试卷

利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律。

实验器材:两个半径相同的球1和球2,细线若干,坐标纸,刻度尺。

实验步骤:

⑴测量小球1、2的质量分别为m1、m2 , 将小球各用两细线悬挂于水平支架上,各悬点位于同一水平面,如图甲;

⑵将坐标纸竖直固定在一个水平支架上,使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是边长为d的正方形。将小球1拉至某一位置A,由静止释放,垂直坐标纸方向用手机高速连拍;

⑶分析连拍照片得出,球1从A点由静止释放,在最低点与球2发生水平方向的正碰,球1反弹后到达最高位置为B,球2向左摆动的最高位置为C,如图乙。已知重力加速度为g,碰前球1的动量大小为。若满足关系式,则验证碰撞中动量守恒;

⑷与用一根细线悬挂小球相比,本实验采用双线摆的优点是:

⑸球1在最低点与静止的球2水平正碰后,球1向右反弹摆动,球2向左摆动。若为弹性碰撞,则可判断球1的质量球2的质量(填写“大于”、“等于”或“小于”);若为非弹性碰撞,则(填“能”或“不能”)比较两球质量大小?理由是:

举一反三
某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”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、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。则:

⑴下面是实验的主要步骤:

①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

②向气垫导轨通入压缩空气;

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终与导轨在水平方向上;

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧片;

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑥先接通打点计时器的电源,然后放开滑块1,让滑块带动纸带一起运动;

⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图所示;

⑧测得滑块1的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。

⑵由于打点计时器每隔0.02s打一个点,那么,两滑块相互作用以前滑块1的速度v={#blank#}1{#/blank#}m/s。系统的总动量为{#blank#}2{#/blank#}kg•m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为{#blank#}3{#/blank#}kg•m/s(结果保留三位有效数字)。

⑶试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是{#blank#}4{#/blank#}。

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