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2022-2023學(xué)年河北省滄州市普通高中高三(上)期末物理試卷
>
試題詳情
2022年6月5日10時(shí)44分,神舟十四號(hào)飛船搭載航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲,成功發(fā)射,并與空間站核心艙順利對(duì)接。神舟十四號(hào)飛行乘組將首次利用位于問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的氣閘艙實(shí)施兩到三次出艙活動(dòng),并將繼續(xù)開展天宮課堂。假設(shè)劉洋想用如圖所示裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,粗糙導(dǎo)軌水平放置,擋光板寬度為9.0mm,兩滑塊A、B被彈簧(圖中未畫出)彈開后,左側(cè)A滑塊通過(guò)左側(cè)的光電計(jì)時(shí)器,記錄時(shí)間為0.040s,右側(cè)B滑塊通過(guò)右側(cè)的光電計(jì)時(shí)器,記錄時(shí)間為0.060s,A、B質(zhì)量未知。質(zhì)量的測(cè)量是通過(guò)艙壁上打開的一個(gè)支架形狀的質(zhì)量測(cè)量?jī)x完成的。由牛頓第二定律F=ma可知,如果給物體施加一個(gè)已知的力,并測(cè)得物體在這個(gè)力作用下的加速度,就可以求出物體的質(zhì)量。這就是動(dòng)力學(xué)測(cè)量質(zhì)量的方法。
(1)如圖,假如航天員在A、B兩滑塊中間夾了一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的壓力傳感器,現(xiàn)讓艙壁支架給B滑塊一個(gè)恒力F,此時(shí)壓力傳感器示數(shù)為N
1
。將A、B對(duì)換位置,給A施加相同的恒力F,壓力傳感器示數(shù)為N
2
。據(jù)此可知A、B兩滑塊的質(zhì)量之比m
A
:m
B
=
N
1
:N
2
N
1
:N
2
。(用N
1
、N
2
表示)
(2)在計(jì)算機(jī)設(shè)定的恒力F作用下,物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),用測(cè)量裝置能夠測(cè)量出支架作用距離x和時(shí)間t,從而計(jì)算出加速度a=
2
x
t
2
2
x
t
2
(用x、t表示)。這樣,我們就能夠計(jì)算出A滑塊的質(zhì)量m
A
=
N
1
t
2
2
x
N
1
t
2
2
x
(用N
1
、x、t表示)。
(3)若測(cè)出左側(cè)A滑塊質(zhì)量為100g,A滑塊m
1
v
1
的大小為
0.0255
0.0255
kg?m/s,右側(cè)B滑塊質(zhì)量為150g,兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和m
1
v
1
+m
2
v
2
=
0
0
kg?m/s。
(4)對(duì)于在天宮二號(hào)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是
C
C
。
A.可以用天平測(cè)出A、B物塊的質(zhì)量
B.因?qū)к壌植?,?yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,先要平衡摩擦力
C.這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以估算出彈簧的彈性勢(shì)能E
p
=
1
2
m
1
v
1
2
+
1
2
m
2
v
2
2
D.兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積的矢量和m
1
v
1
+m
2
v
2
式中的v
1
、v
2
都是速度的大小
【考點(diǎn)】
驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律
.
【答案】
N
1
:N
2
;
2
x
t
2
;
N
1
t
2
2
x
;0.0255;0;C
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/26 7:0:1
組卷:74
引用:5
難度:0.6
相似題
1.
如圖所示,某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌和光電門“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”。將氣墊導(dǎo)軌放置在水平桌面上,導(dǎo)軌的左端有緩沖裝置,右端固定有彈簧。將滑塊b靜止放于兩光電門之一間,用彈簧將滑塊a彈出?;瑝Ka被彈出后與b發(fā)生碰撞,b與緩沖裝置相碰后立即停下,測(cè)得滑塊a、b質(zhì)量分別為m
a
、m
b
,兩個(gè)滑塊上安裝的擋光片的寬度均為d。
(1)實(shí)驗(yàn)中記錄下滑塊b經(jīng)過(guò)光電門時(shí)擋光片的擋光時(shí)間為t
0
,滑塊a第一次、第二次經(jīng)過(guò)光電門A時(shí),擋光片的擋光時(shí)間分別為t
1
、t
2
,則通過(guò)表達(dá)式
可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。物塊a、b的質(zhì)量大小關(guān)系為m
a
m
b
(填“>”“<”或“=”);
(2)將滑塊b上的擋光片取下,在兩滑塊a端面粘上輕質(zhì)尼龍拉扣,使兩滑塊碰撞能粘在一起運(yùn)動(dòng),記錄下滑塊a上擋光片經(jīng)過(guò)光電門A的擋光時(shí)間為t
a
,滑塊a、b粘在一起后擋光片經(jīng)過(guò)光電門B的擋光時(shí)間為t
b
,若兩滑塊的質(zhì)量仍為m
a
、m
b
,則驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是
。
發(fā)布:2024/10/29 1:0:2
組卷:60
引用:3
難度:0.5
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(guò)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(shuō)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(shuō)法正確的是
。
A.實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shuō)明該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)了錯(cuò)誤
(3)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的,該同學(xué)認(rèn)為可以“通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度”,這樣做的依據(jù)是
。
(4)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)。
(5)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。
發(fā)布:2024/10/30 10:30:2
組卷:43
引用:2
難度:0.5
解析
3.
如圖,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.
(1)實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過(guò)僅測(cè)量
(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問(wèn)題.
A小球開始釋放高度h
B小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程
(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m
1
多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP.然后,把被碰小球m
2
靜置于軌道的水平部分,再將入射球m
1
從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m
2
相碰,并多次重復(fù).接下來(lái)要完成的必要步驟是
.(填選項(xiàng)前的符號(hào))
A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m
1
、m
2
B.測(cè)量小球m
1
開始釋放高度h
C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.分別找到m
1
、m
2
相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測(cè)量平拋射程OM,ON.
(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為
(用第(2)小題中測(cè)量的量表示);
若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為
(用第(2)小題中測(cè)量的量表示).
發(fā)布:2024/10/25 17:30:2
組卷:133
引用:19
難度:0.5
解析
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