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如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德（G-Atwood1747-1807）創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律，如圖乙所示。（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）

（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度如圖所示，則d=
6.75
6.75
mm；然后將質(zhì)量均為m（A含擋光片和掛鉤、B含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，A置于桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出擋光片中心到固定光電門中心的豎直距離h；
（2）為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，該同學(xué)讓A在桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，將B從靜止位置豎直上升s后由自由下落，直到光電門記錄下?lián)豕馄瑩豕獾臅r(shí)間為Δt₂（B未接觸桌面），則驗(yàn)證繩繃緊過程中系統(tǒng)沿繩方向動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為
2
gs
=
2
d
Δ
t
2
2
gs
=
2
d
Δ
t
2
；如果該同學(xué)忘記將B下方的質(zhì)量也為m的C取下，完成測(cè)量后，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為
2
2
gs
=
3
（
d
Δ
t
2
）
2
-
2
3
gh
2
2
gs
=
3
（
d
Δ
t
2
）
2
-
2
3
gh
。

【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律；驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

【答案】6.75；

；

（

）

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：88引用：1難度：0.6

相似題

1．物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等。例如：
（1）實(shí)驗(yàn)儀器。如圖1所示，游標(biāo)尺上的“30”刻度線與主尺刻度線對(duì)齊，則讀數(shù)為
mm。

（2）實(shí)驗(yàn)原理。某同學(xué)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，利用實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h,計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v。畫出v²隨h變化的圖像如圖2所示。在誤差允許的范圍內(nèi)，圖線的斜率更接近
時(shí)，可認(rèn)為重錘下落過程中，機(jī)械能守恒。
A．19.6m/s²
B．14.7m/s²
C．9.8m/s²
D．4.9m/s²
（3）實(shí)驗(yàn)操作。在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，如圖3所示，A、B為半徑相同的小球。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓質(zhì)量為m₁的A球從斜槽軌道上某一固定位置S由靜止釋放，經(jīng)軌道末端拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把質(zhì)量為m₂的B球放在斜槽軌道的末端，讓A球仍從位置S由靜止釋放，與B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為落點(diǎn)的平均位置。本實(shí)驗(yàn)中，斜槽軌道
光滑（選填“必須”或“不必須”），斜槽軌道末端
水平（選填“必須”或“不必須”），地面上的白紙
移動(dòng)（選填“可以”或“不可以”）。
（4）誤差分析。某同學(xué)在“測(cè)量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，為了防止筆尖碰到玻璃磚面而損傷玻璃磚，該同學(xué)畫出的玻璃磚界面aa′、bb′如圖4所示。若其他操作正確，請(qǐng)通過作圖和必要的文字說明玻璃磚折射率的測(cè)量值比真實(shí)值偏大、偏小還是不變。
發(fā)布：2024/11/4 5:30:3組卷：70引用：1難度：0.7
解析
2．某同學(xué)利用圖甲所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。在水平地面上依次鋪上白紙、復(fù)寫紙，記下小球拋出點(diǎn)在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)O。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先調(diào)節(jié)軌道末端水平，使A球多次從斜軌上位置P靜止釋放，根據(jù)白紙上小球多次落點(diǎn)的痕跡找到其平均落地點(diǎn)的位置E。然后，把半徑相同的B球靜置于水平軌道的末端，再將A球從斜軌上位置P靜止釋放，與B球相碰后兩球均落在水平地面上，多次重復(fù)上述A球與B球相碰的過程，根據(jù)小球在白紙上多次落點(diǎn)的痕跡（圖乙為B球多次落點(diǎn)的痕跡）分別找到碰后兩球落點(diǎn)的平均位置D和F。用刻度尺測(cè)量出水平射程OD、OE、OF。用天平測(cè)得A球的質(zhì)量為m_A，B球的質(zhì)量為m_B。

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材，下列說法正確的是
；
A．實(shí)驗(yàn)軌道必須光滑
B．該實(shí)驗(yàn)不需要秒表計(jì)時(shí)
C．A球的質(zhì)量可以小于B球的質(zhì)量
（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是
；
A．實(shí)驗(yàn)過程中白紙和復(fù)寫紙可以隨時(shí)調(diào)整位置
B．A球每次必須從同一位置由靜止釋放
C．B球的落點(diǎn)并不重合，說明該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)了錯(cuò)誤
（3）若滿足關(guān)系式
，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后動(dòng)量守恒（用所測(cè)物理量表示）。
（4）該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)所用小球的質(zhì)量分別為m_A=45g、m_B=7.5g,丙圖所示的實(shí)驗(yàn)記錄紙上已標(biāo)注了該實(shí)驗(yàn)的部分信息，若兩球碰撞為彈性碰撞，請(qǐng)將碰后B球落點(diǎn)的位置標(biāo)注在丙圖中。
（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改裝，如圖丁所示，在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面，斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)縫連接，使小球A仍從斜槽上S點(diǎn)由靜止?jié)L下，多次實(shí)驗(yàn)，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M'、P'、N'。用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M'、P'、N'三點(diǎn)的距離分別為l₁、l₂、l₃．則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為
（用所測(cè)物理量的字母表示）。
發(fā)布：2024/11/4 7:0:1組卷：126引用：1難度：0.3
解析
3．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)。在水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝光電門1和光電門2，帶有遮光片的滑塊1、2的質(zhì)量分別為m₁、m₂，滑塊1的右端和滑塊2的左端都裝有彈性片，兩遮光片沿運(yùn)動(dòng)方向的寬度均為d,實(shí)驗(yàn)過程如下：①調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌成水平狀態(tài)；②輕推滑塊1，測(cè)得滑塊1通過光電門1的遮光時(shí)間為t₁；③滑塊1與滑塊2相碰后，滑塊2和滑塊1先后經(jīng)過光電門2的遮光時(shí)間分別為t₂和t₃。

（1）實(shí)驗(yàn)中為確保兩滑塊碰撞后滑塊1不反向運(yùn)動(dòng)，則m₁、m₂應(yīng)滿足的關(guān)系為m₁
m₂（填“大于”“等于”或“小于”）；
（2）兩滑塊碰撞后，滑塊2的速度大小為
；
（3）為了驗(yàn)證碰撞前后滑塊1、2的總動(dòng)量守恒，該實(shí)驗(yàn)小組只需驗(yàn)證表達(dá)式：
。（用題中所給物理量的符號(hào)表示）
發(fā)布：2024/11/4 7:0:1組卷：44引用：2難度：0.6
解析

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