在“验证动量守恒定律”的实验中,实验装置如图所示。槽口末端在水平地面上的竖直投影为O点,实验中可供选择的碰撞小球均为直径相同的硬质小球,碰撞时都可认为是弹性碰撞。设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2。
(1)为了使入射小球在碰撞后不被反弹,则应使m1____m2。(填“>”“=”或“<”);
(2)为了保证入射小球和被碰小球离开槽口后均做平抛运动,必须调整斜槽末端____;
(3)在(1)(2)条件的前提下,让入射小球从同一高度沿斜槽滑下,实验中将被碰小球放入槽口末端前后的落点如图中A、B、C所示,图中OA=x1,OB=x2,OC=x3,为验证小球碰撞前后动量守恒,实验中____(填“需要”或“不需要”)测量槽口末端到水平地面的高度h。若实验中小球碰撞前后动量守恒,则应满足的关系式为m1x2=__________。
高三物理实验题困难题
在“验证动量守恒定律”的实验中,实验装置如图所示。槽口末端在水平地面上的竖直投影为O点,实验中可供选择的碰撞小球均为直径相同的硬质小球,碰撞时都可认为是弹性碰撞。设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2。
(1)为了使入射小球在碰撞后不被反弹,则应使m1____m2。(填“>”“=”或“<”);
(2)为了保证入射小球和被碰小球离开槽口后均做平抛运动,必须调整斜槽末端____;
(3)在(1)(2)条件的前提下,让入射小球从同一高度沿斜槽滑下,实验中将被碰小球放入槽口末端前后的落点如图中A、B、C所示,图中OA=x1,OB=x2,OC=x3,为验证小球碰撞前后动量守恒,实验中____(填“需要”或“不需要”)测量槽口末端到水平地面的高度h。若实验中小球碰撞前后动量守恒,则应满足的关系式为m1x2=__________。
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在“验证动量守恒定律”的实验中,实验装置如图所示。槽口末端在水平地面上的竖直投影为O点,实验中可供选择的碰撞小球均为直径相同的硬质小球,碰撞时都可认为是弹性碰撞。设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2。
(1)为了使入射小球在碰撞后不被反弹,则应使m1____m2。(填“>”“=”或“<”);
(2)为了保证入射小球和被碰小球离开槽口后均做平抛运动,必须调整斜槽末端____;
(3)在(1)(2)条件的前提下,让入射小球从同一高度沿斜槽滑下,实验中将被碰小球放入槽口末端前后的落点如图中A、B、C所示,图中OA=x1,OB=x2,OC=x3,为验证小球碰撞前后动量守恒,实验中____(填“需要”或“不需要”)测量槽口末端到水平地面的高度h。若实验中小球碰撞前后动量守恒,则应满足的关系式为m1x2=__________。
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如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。入射小球质量为,被碰小球质量为。O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球多次从倾斜轨道上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置,并记下此位置距O点的距离。然后把被碰小球静止于水平轨道末端,再将入射小球从倾斜轨道上S位置静止释放,与小球相撞,多次重复此过程,并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离。则下列说法正确的是
A. 实验中要求两小球半径相等,且满足m1<m2
B. 实验中要求倾斜轨道必须光滑
C. 如果等式成立,可验证两小球碰撞过程动量守恒
D. 如果等式成立,可验证两小球发生的是弹性碰撞
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某实验小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,即研究两个小球在水平轨道上碰撞前后的动量关系。装置图中O点为小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先将入射小球m1,多次从斜轨道上的P位置由静止释放,找到其落地点的平均位置Q,测量水平射程OQ。接着将被碰小球置于水平轨道,再将人射小球m1从斜轨道上P位置由静止释放,与小球m2相碰,并重复多次,分别找到两球相碰后落地点的平均位置。
(1)要达成本实验目的,以下哪些物理量还需要测量________(填选项前的字母)。
A.两个小球的质量m1、m2
B.小球m1开始释放时距水平导轨的高度h
C.抛出点距地面的高度H
D.两个小球相碰之后平抛的水平射程OM、ON
(2)实验中,在确定小球落地点的平均位置时,通常采用的做法是_____________,其目的是减小实验中的_____________(填“系统误差”或“偶然误差)。(3)若两球相碰前后动量守恒,其表达式为_____________;若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为_____________。(两空均用所测量的量表示)
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某实验小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律,即研究两个小球在水平轨道上碰撞前后的动量关系。
装置图中O点为小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先将入射小球m1,多次从斜轨道上的P位置由静止释放,找到其落地点的平均位置Q,测量水平射程OQ.接着将被碰小球置于水平轨道,再将人射小球m1从斜轨道上P位置由静止释放,与小球m2相碰,并重复多次,分别找到两球相碰后落地点的平均位置。
(1)要达成本实验目的,以下哪些物理量还需要测量______(填选项前的字母)。
A.两个小球的质量m1、m2
B.小球m1开始释放时距水平导轨的高度h
C.抛出点距地面的高度H
D.两个小球相碰之后平抛的水平射程OM、ON
(2)实验中,在确定小球落地点的平均位置时,通常采用的做法是______,其目的是减小实验中的______(填“系统误差”或“偶然误差)。
(3)若两球相碰前后动量守恒,其表达式为______;若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为______。(两空均用所测量的量表示)
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某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验,其中斜槽轨道末端切线水平,O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点。实验主要步骤如下:
①让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始运动,落在位于水平地面上的记录纸上。重复这一操作10次,找出a球的平均落地点位置P。
②把同样大小的b球静止放置在斜槽轨道末端,让a球仍从原固定点由静止释放,和b球相碰后,两球均落在记录纸上。重复这一操作10次,找出a、b球的平均落地点位置M、N。
(1)本实验必须测量的物理量有________;
A.小球a、b的质量ma、mb
B.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
C.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛运动的时间t
D.记录纸上O点到P、M、N各点的距离OP、OM、ON
E.a球的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h
(2)根据实验要求,ma__________mb(填“大于”“小于”或“等于”);
(3)若两球碰撞前后动量守恒,其表达式可表示为_______________ [用(1)中测量的物理量表示]。
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某同学用如图甲所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律
(1)测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON,当所测物理量满足表达式_________,时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式_________,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。
(2)经测定,mA=45.0g,mB=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图,经计算,碰撞前、后总动量的比值=______(结果用分数表示)
(3)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用(2)中已知的数据,分析和计算出被碰小球B平抛运动射程ON的最大值为______cm.
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某同学用如图甲所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律
(1)测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON,当所测物理量满足表达式_________,时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式_________,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。
(2)经测定,mA=45.0g,mB=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图,经计算,碰撞前、后总动量的比值=______(结果用分数表示)
(3)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用(2)中已知的数据,分析和计算出被碰小球B平抛运动射程ON的最大值为______cm.
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某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下:
(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上,调整末端切线水平;
(ⅱ)将白纸固定在水平地面上,白纸上面放上复写纸;
(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O;
(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放,记录小球的落地点,重复多次,确定落点的中心位置Q;
(ⅴ)将小球B放在斜槽末端,让小球A紧贴定位卡由静止释放,记录两小球的落地点,重复多次,确定A、B两小球落点的中心位置P、R;
(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、R距O点的距离x1、x2、x3;
(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m1、m2;
(ⅷ)分析数据,验证等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立,从而验证动量守恒定律。
请回答下列问题
(1) 步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应_____________;
(2) 步骤(ⅳ)与步骤(ⅴ)中重复多次的目的是_____________;
(3) 为了使小球A与B碰后运动方向不变,A、B质量大小关系为m1_____m2(选填“>”、“<”或“=”);
(4) 如图乙是步骤(ⅵ)的示意图,则步骤(ⅳ)中小球落点距O点的距离为__________m。
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