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精英家教網(wǎng) > 高中物理 > 題目詳情

某實驗小組在進行“驗證動量守恒定律”的實驗．入射球與被碰球半徑相同．①實驗裝置如1圖所示．先不放B球，使A球斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，上A球仍從C處靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自落點的痕跡．記錄紙上的O點是垂錘所指的位置，M、P、N分別為落點的痕跡．未放B球時，A球落地點時記錄紙上的

點．
②釋放多次后，取各落點位置的平均值，測得各落點痕跡到O點的距離：PM=13.10cm，OP=21.90cm，ON=26.04cm．用天平稱得入射小球A的質(zhì)量m1=16.8g，被碰小球B的質(zhì)量m₂=5.6g，若將小球質(zhì)量與水平位移的乘積作為“動量”，請將下面的數(shù)據(jù)處理表格填寫完整：

OP/m

OM/m

ON/m

碰前總動量p/kg?m

碰后總勸量p′/kg?m

相對誤差|

p′-p

|×100%

0.2190

0.1310

0.2604

3.68×10^-3

3.66×10^-3

0.54%

根據(jù)上面表格中的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)，你認為能得到的結(jié)論是：

在實驗誤差允許范圍內(nèi)，可認為系統(tǒng)在碰前的動量和碰后的動量是相等的．

．
③實驗中可以將表達式m₁v₁=m₁v₁′+m₂v ₂′轉(zhuǎn)化為m₁s₂=m₁ s₁′+m₂s₂′來進行驗證，其中s₁、s₁′、s₂、
s₂′為小球平拋的水平位移．可以進行這種轉(zhuǎn)化的依據(jù)是

．（請選擇一個最合適的答案）
A．小球飛出后的加速度相同
B．小球飛出后，水平方向的速度相同
C．小球在空中水平方向都做勻速直線運動，水平位移與時間成正比
D．小球在空中水平方向都做勻速直線運動，又因為從同一高度平掃，運動時間相同，所以水平位移與初速度成正比
④完成實驗后，實驗小組對上述裝置進行了如圖2所示的改變：（I）在木板表面先后釘上白紙和復印紙，并將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；（II）將木板向右平移適當?shù)木嚯x固定，再使小球A從原固定點C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；（III）把半徑相同的小球B靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點由靜止開始滾下，與小球B相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡M和N；（IV）用刻度尺測量紙上O點到M、P、N三點的距離分別為y₁，y₂，y₃．請你與出用直接測量的物理量來驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式：

=m1

+m2

=m1

+m2

．（小球A、B的質(zhì)量分別為m₁、m₂）

分析：①抓住放上B球后，A球碰后速度與未放上B球時相比，速度減小，確定未放B球時，A球落地點的位置
②根據(jù)動量的表達式得出碰后總動量以及根據(jù)相對誤差公式求出相對誤差的大小，通過碰前和碰后總動量比較得出實驗的結(jié)論．
③結(jié)合平拋運動的規(guī)律，得出用水平位移代替初速度的原因．
④結(jié)合平拋運動的規(guī)律，得出豎直位移與初速度的關(guān)系，從而得出動量守恒的表達式．

解答：解：①因為A球碰撞后的速度小于碰撞前的速度，則平拋運動的水平位移減小，但是小于碰撞后B的速度，即平拋運動的水平位移小于B的水平位移，知未放B球時，A球落地點時記錄紙上的P點．
②將小球質(zhì)量與水平位移的乘積作為“動量”，則碰撞后總動量為：
P=m1

+m2

=0.0168×0.131+0.0056×0.2604≈3.66×10^-3kg．m．
相對誤差為：|

p′-p

|×100%=

3.66-3.68

3.68

×100%≈0.54%
可知，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，可認為系統(tǒng)在碰前的動量和碰后的動量是相等的．
③因為平拋運動的時間由高度決定，高度相等，則運動的時間相等，初速度v0=

，知水平位移與初速度成正比，所以可以用小球的水平位移代替速度．故D正確，A、B、C錯誤．
故選D．
④因為水平位移相等，根據(jù)y=

gt2，知t=

，則初速度v=

，可知初速度與

成正比，所以可以用

代替水平速度，則動量守恒的表達式為m1

=m1

+m2

．
故答案為：①P
②3.66×10^-3（或3.7×10^-3）； 0.54%
在實驗誤差允許范圍內(nèi)，可認為系統(tǒng)在碰前的動量和碰后的動量是相等的．
③D
④m1

=m1

+m2

點評：解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，以及知道用水平位移和

代替速度的原因．中等難度．

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相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某學習小組在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中．

（1）如圖1所示為甲同學所安裝“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置．請仔細觀察圖中的裝置，對照表中列出的幾條“實驗操作”填表（如表中的示例：屬正確操作的打“√”，不正確的打“×”）．

序號	實驗操作	是否正確
1	將長木板一端用物墊高一些，平衡摩擦力	√ √
2	在釋放小車前，將小車緊靠在打點計時器旁	√ √
3	連接小車與砂桶的連線在滑輪和小車段與長木板基本平行	√
4	所掛砂桶的質(zhì)量m要遠遠小于小車的質(zhì)量M	√ √
5	實驗電源應(yīng)選擇干電池	× ×
6	實驗時應(yīng)先釋放小車再接通電源	×

（2）乙同學正確組裝實驗裝置后并進行實驗，探究“加速度與力的關(guān)系”，在保持小車質(zhì)量不變的情況下，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示

F/N	0.21	0.30	0.40	0.49
a/m?s^-2	0.10	0.21	0.29	0.41

①根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，在如圖2中作a-F圖象；
②圖線在F軸截距的物理意義是

平衡不夠的摩擦力

；
③應(yīng)如何調(diào)整實驗裝置，才能使作出的a-F圖線過坐標原點

．（填標號）
A．增加小車的質(zhì)量 B．減小小車的質(zhì)量
C．適當增大長木板的傾角 D．適當減小小桶內(nèi)鉤碼質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

本題共有(1)、(2)、(3)三個小題：

(1) 在一次測量中：

① 游標卡尺如圖a所示，其示數(shù)為

cm；

② 螺旋測微器如圖b所示，箕示數(shù)為 mm。

(2)如圖所示為“驗證碰撞中動量守恒”類驗的裝置示意圖：

① 實驗中小球A質(zhì)量為m_A，小球參質(zhì)量為m_B，它們的關(guān)系應(yīng)該是：m_A m_B。

② 實驗前需要進行如下調(diào)節(jié)：

A．固定斜槽時，應(yīng)使斜槽末端；

B．調(diào)整小支柱到槽口的距離和高度時要達到以下要求：

當入射小球放在斜槽末端，被碰小球放在支柱上時，調(diào)整支柱，使兩球，

并且使兩球的球心；

③ 實驗中應(yīng)使A球每次均在斜槽上從靜止釋放；

④ 已用游標卡尺測得小球直徑為2.14cm，實驗中小球的落點情況如圖所示，入射球A與被碰球B的質(zhì)量比為m_A：m_B=3：2則實驗中碰撞結(jié)束時刻兩球動量大小之比p_A：p_B= 。

(3)如圖甲所示的電路中，1至11為連接點的標號。在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不

亮，電壓表和電流表均無示數(shù)�，F(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開

關(guān)、變阻器、小燈泡、6根導線以及電路中的各連接點，已知電壓表和電流表均無故障。

① 為了檢測變阻器、小燈泡以及6根導線，在連接點1、2已接好的情況下，檢測時應(yīng)

當選用多用電表的檔；在連接點1、2同時斷開的情況下，檢測時應(yīng)當選用

多用電表的檔。

② 在開關(guān)閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明____，

可能有故障。

③ 為了盡可能準確的完成探究小燈泡U——I特性的實驗？圖甲電路接線圖中還存在

錯漏，請你在圖甲中補畫出正確的連接線。

④ 圖乙是某實驗小組的同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制兩成的小燈泡的U——I特性圖線。隨后

他們將該小燈泡直接串接在電動勢E= 4.5V，內(nèi)阻r=l.5Ω的直流電源上，則該小燈

泡通電發(fā)光時的電功率約為 W。

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

本題共有(1)、(2)、(3)三個小題：

(1) 在一次測量中：（4分）

① 游標卡尺如圖a所示，其示數(shù)為

cm；

② 螺旋測微器如圖b所示，箕示數(shù)為 mm。

(2)（6分）如圖所示為“驗證碰撞中動量守恒”類驗的裝置示意圖：

① 實驗中小球A質(zhì)量為m_A，小球參質(zhì)量為m_B，它們的關(guān)系應(yīng)該是：m_A m_B。

② 實驗前需要進行如下調(diào)節(jié)：

A．固定斜槽時，應(yīng)使斜槽末端；

B．調(diào)整小支柱到槽口的距離和高度時要達到以下要求：

當入射小球放在斜槽末端，被碰小球放在支柱上時，調(diào)整支柱，使兩球，

并且使兩球的球心；

③ 實驗中應(yīng)使A球每次均在斜槽上從靜止釋放；

(3)如圖甲所示的電路中，1至11為連接點的標號。在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不

亮，電壓表和電流表均無示數(shù)�，F(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開

關(guān)、變阻器、小燈泡、6根導線以及電路中的各連接點，已知電壓表和電流表均無故障。

① 為了檢測變阻器、小燈泡以及6根導線，在連接點1、2已接好的情況下，檢測時應(yīng)

當選用多用電表的檔；在連接點1、2同時斷開的情況下，檢測時應(yīng)當選用

多用電表的檔。

②在開關(guān)閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明____，

可能有故障。

③ 為了盡可能準確的完成探究小燈泡U——I特性的實驗？圖甲電路接線圖中還存在

錯漏，請你在圖甲中補畫出正確的連接線。

④ 圖乙是某實驗小組的同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制兩成的小燈泡的U——I特性圖線。隨后

他們將該小燈泡直接串接在電動勢E= 4.5V，內(nèi)阻r=l.5Ω的直流電源上，則該小燈

泡通電發(fā)光時的電功率約為 W。

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科目：高中物理 來源：2011屆廣東省華南師大附中高三綜合測試（三）（理綜）物理部分 題型：實驗題

本題共有(1)、(2)、(3)三個小題：
(1) 在一次測量中：（4分）
① 游標卡尺如圖a所示，其示數(shù)為
              cm；
② 螺旋測微器如圖b所示，箕示數(shù)為                 mm。

(2)（6分）如圖所示為“驗證碰撞中動量守恒”類驗的裝置示意圖：

① 實驗中小球A質(zhì)量為m_A，小球參質(zhì)量為m_B，它們的關(guān)系應(yīng)該是：m_A           m_B。
② 實驗前需要進行如下調(diào)節(jié)：
A．固定斜槽時，應(yīng)使斜槽末端                  ；
B．調(diào)整小支柱到槽口的距離和高度時要達到以下要求：
當入射小球放在斜槽末端，被碰小球放在支柱上時，調(diào)整支柱，使兩球             ，
并且使兩球的球心                 ；
③ 實驗中應(yīng)使A球每次均在斜槽上                  從靜止釋放；
④ 已用游標卡尺測得小球直徑為2.14cm，實驗中小球的落點情況如圖所示，入射球A與被碰球B的質(zhì)量比為m_A：m_B=3：2則實驗中碰撞結(jié)束時刻兩球動量大小之比p_A：p_B=          。

(3)如圖甲所示的電路中，1至11為連接點的標號。在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不
亮，電壓表和電流表均無示數(shù)。現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開
關(guān)、變阻器、小燈泡、6根導線以及電路中的各連接點，已知電壓表和電流表均無故障。

① 為了檢測變阻器、小燈泡以及6根導線，在連接點1、2已接好的情況下，檢測時應(yīng)
當選用多用電表的       檔；在連接點1、2同時斷開的情況下，檢測時應(yīng)當選用
多用電表的           檔。
② 在開關(guān)閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明____，
可能有                      故障。
③ 為了盡可能準確的完成探究小燈泡U——I特性的實驗？圖甲電路接線圖中還存在
錯漏，請你在圖甲中補畫出正確的連接線。
④ 圖乙是某實驗小組的同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制兩成的小燈泡的U——I特性圖線。隨后
他們將該小燈泡直接串接在電動勢E= 4.5V，內(nèi)阻r=l.5Ω的直流電源上，則該小燈
泡通電發(fā)光時的電功率約為                  W。