當前位置： 2022-2023學年北京市順義區(qū)高二（下）期末物理試卷> 試題詳情

某同學利用圖甲所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗。在水平地面上依次鋪上白紙、復寫紙，記下小球拋出點在記錄紙上的垂直投影點O。實驗時，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的痕跡找到其平均落地點的位置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的痕跡（圖乙為B球多次落點的痕跡）分別找到碰后兩球落點的平均位置D和F。用刻度尺測量出水平射程OD、OE、OF。用天平測得A球的質(zhì)量為m_A，B球的質(zhì)量為m_B。

（1）關(guān)于實驗器材，下列說法正確的是
B
B
。
A．實驗軌道必須光滑
B．該實驗不需要秒表計時
C．A球的質(zhì)量可以小于B球的質(zhì)量
（2）關(guān)于實驗操作，下列說法正確的是
B
B
。
A．實驗過程中白紙和復寫紙可以隨時調(diào)整位置
B．A球每次必須從同一位置由靜止釋放
C．B球的落點并不重合，說明該同學的實驗操作出現(xiàn)了錯誤
（3）實驗直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，該同學認為可以“通過測量小球做平拋運動的水平射程來代替小球碰撞前后的速度”，這樣做的依據(jù)是
小球從水平軌道末端飛出后做平拋運動，下落相同高度，所用時間相同，所以小球水平位移與從水平軌道末端飛出的速度成正比
小球從水平軌道末端飛出后做平拋運動，下落相同高度，所用時間相同，所以小球水平位移與從水平軌道末端飛出的速度成正比
。
（4）若滿足關(guān)系式
m_A?OE=m_A?OD+m_B?OF
m_A?OE=m_A?OD+m_B?OF
，則可以認為兩球碰撞前后動量守恒（用所測物理量表示）。
（5）該同學做實驗時所用小球的質(zhì)量分別為m_A=45g、m_B=7.5g,丙圖所示的實驗記錄紙上已標注了該實驗的部分信息，若兩球碰撞為彈性碰撞，請將碰后B球落點的位置標注在丙圖中。

【考點】驗證動量守恒定律．

【答案】B；B；小球從水平軌道末端飛出后做平拋運動，下落相同高度，所用時間相同，所以小球水平位移與從水平軌道末端飛出的速度成正比；m_A?OE=m_A?OD+m_B?OF

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/10/30 10:30:2組卷：43引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖所示，某同學利用氣墊導軌和光電門“驗證動量守恒定律”。將氣墊導軌放置在水平桌面上，導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，測得滑塊a、b質(zhì)量分別為m_a、m_b，兩個滑塊上安裝的擋光片的寬度均為d。

（1）實驗中記錄下滑塊b經(jīng)過光電門時擋光片的擋光時間為t₀，滑塊a第一次、第二次經(jīng)過光電門A時，擋光片的擋光時間分別為t₁、t₂，則通過表達式
可以驗證動量守恒定律。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動，記錄下滑塊a上擋光片經(jīng)過光電門A的擋光時間為t_a，滑塊a、b粘在一起后擋光片經(jīng)過光電門B的擋光時間為t_b，若兩滑塊的質(zhì)量仍為m_a、m_b，則驗證動量守恒定律的表達式是
。
發(fā)布：2024/10/29 1:0:2組卷：60引用：3難度：0.5
解析
2．2022年6月5日10時44分，神舟十四號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接。神舟十四號飛行乘組將首次利用位于問天實驗艙的氣閘艙實施兩到三次出艙活動，并將繼續(xù)開展天宮課堂。假設劉洋想用如圖所示裝置驗證碰撞中的動量守恒，粗糙導軌水平放置，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滑塊通過左側(cè)的光電計時器，記錄時間為0.040s,右側(cè)B滑塊通過右側(cè)的光電計時器，記錄時間為0.060s,A、B質(zhì)量未知。質(zhì)量的測量是通過艙壁上打開的一個支架形狀的質(zhì)量測量儀完成的。由牛頓第二定律F=ma可知，如果給物體施加一個已知的力，并測得物體在這個力作用下的加速度，就可以求出物體的質(zhì)量。這就是動力學測量質(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質(zhì)量不計的壓力傳感器，現(xiàn)讓艙壁支架給B滑塊一個恒力F，此時壓力傳感器示數(shù)為N₁。將A、B對換位置，給A施加相同的恒力F，壓力傳感器示數(shù)為N₂。據(jù)此可知A、B兩滑塊的質(zhì)量之比m_A：m_B=
。（用N₁、N₂表示）

（2）在計算機設定的恒力F作用下，物體由靜止開始運動，用測量裝置能夠測量出支架作用距離x和時間t,從而計算出加速度a=
（用x、t表示）。這樣，我們就能夠計算出A滑塊的質(zhì)量m_A=
（用N₁、x、t表示）。
（3）若測出左側(cè)A滑塊質(zhì)量為100g,A滑塊m₁v₁的大小為
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m₁v₁+m₂v₂=
kg?m/s。
（4）對于在天宮二號完成這個實驗，下列說法正確的是
。
A.可以用天平測出A、B物塊的質(zhì)量
B.因?qū)к壌植冢炞C碰撞中的動量守恒，先要平衡摩擦力
C.這個實驗可以估算出彈簧的彈性勢能E_p=
1
2
m₁v₁²+
1
2
m₂v₂²
D.兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積的矢量和m₁v₁+m₂v₂式中的v₁、v₂都是速度的大小
發(fā)布：2024/10/26 7:0:1組卷：74引用：5難度：0.6
解析
3．如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．

（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測量
（填選項前的符號），間接地解決這個問題．
A小球開始釋放高度h
B小球拋出點距地面的高度H
C小球做平拋運動的射程
（2）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m₁多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m₂靜置于軌道的水平部分，再將入射球m₁從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m₂相碰，并多次重復．接下來要完成的必要步驟是
．（填選項前的符號）
A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m₁、m₂
B．測量小球m₁開始釋放高度h
C．測量拋出點距地面的高度H
D．分別找到m₁、m₂相碰后平均落地點的位置M、N
E．測量平拋射程OM，ON．
（3）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為
（用第（2）小題中測量的量表示）；
若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式為
（用第（2）小題中測量的量表示）．
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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