某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为 h 的光 滑水平桌面上,放置两个小球 a 和 b。其中,b 与轻弹簧紧挨着但不栓接,弹簧左侧固 定,自由长度时离桌面右边缘足够远,起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a 放置于桌面 边缘,球心在地面上的投影点为 O 点。实验时,先将 a 球移开,弹簧解除锁定,b 沿桌 面运动后水平飞出。再将 a 放置于桌面边缘,弹簧重新锁定。解除锁定后,b 球与 a 球 发生碰撞后,均向前水平飞出。重复实验 10 次。实验中,小球落点记为 A、B、C。
(1)若 a 球质量为 ma,半径为 ra;b 球质量为 mb, 半径为 rb。b 球与 a 球发生碰撞后,均向前水平 飞出,则 ______ 。
A.ma<mb,ra=rb B.ma<mb,ra<rb C.ma>mb,ra=rb D.ma>mb,ra>rb
(2)为了验证动量守恒,本实验中必须测量的物理 量有____。
A.小球 a 的质量 ma 和小球 b 的质量 mb
B.小球飞出的水平距离 xOA、xOB、xOC
C.桌面离地面的高度 h
D.小球飞行的时间
(3)关于本实验的实验操作,下列说法中不正确的是______。
A.重复操作时,弹簧每次被锁定的长度应相同
B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合,说明实验操作中出现了错误
C.用半径尽量小的圆把10 个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.仅调节桌面的高度,桌面越高,线段 OB 的长度越长
(4)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式:__________, 即说明碰撞过程遵循动量守恒。(用题中已测量的物理量表示)
(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能,他测量了桌面离地面的高度h,该地的 重力加速度为g,则弹簧锁定时具有的弹性势能 Ep 为 _______。(用题中已测量的 物理量表示)
高三物理实验题中等难度题
某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上,放置两个小球a和b。其中,b与轻弹簧紧挨着但不栓接,弹簧左侧固定,自由长度时离桌面右边缘足够远,起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面 边缘,球心在地面上的投影点为O点。实验时,先将a球移开,弹簧解除锁定,b沿桌 面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘,弹簧重新锁定。解除锁定后,b球与a球发生碰撞后,均向前水平飞出。重复实验10次。实验中,小球落点记为A、B、C。
(1)若a球质量为ma,半径为ra;b球质量为 mb,半径为rb。b 球与a球发生碰撞后,均向前水平飞出,则 ______ 。
A.ma<mb,ra=rb B.ma<mb,ra<rb C.ma>mb,ra=rb D.ma>mb,ra>rb
(2)为了验证动量守恒,本实验中必须测量的物理 量有____。
A.小球a的质量ma和小球b的质量mb B.小球飞出的水平距离OA 、OB、OC
C.桌面离地面的高度h D.小球飞行的时间
(3)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式:__________, 即说明碰撞过程遵循动量守恒。(用题中已测量的物理量表示)
(4)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能,他测量了桌面离地面的高度h,该地的 重力加速度为g,则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为_______。(用题中已测量的物理量表示)
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某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为 h 的光 滑水平桌面上,放置两个小球 a 和 b。其中,b 与轻弹簧紧挨着但不栓接,弹簧左侧固 定,自由长度时离桌面右边缘足够远,起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a 放置于桌面 边缘,球心在地面上的投影点为 O 点。实验时,先将 a 球移开,弹簧解除锁定,b 沿桌 面运动后水平飞出。再将 a 放置于桌面边缘,弹簧重新锁定。解除锁定后,b 球与 a 球 发生碰撞后,均向前水平飞出。重复实验 10 次。实验中,小球落点记为 A、B、C。
(1)若 a 球质量为 ma,半径为 ra;b 球质量为 mb, 半径为 rb。b 球与 a 球发生碰撞后,均向前水平 飞出,则 ______ 。
A.ma<mb,ra=rb B.ma<mb,ra<rb C.ma>mb,ra=rb D.ma>mb,ra>rb
(2)为了验证动量守恒,本实验中必须测量的物理 量有____。
A.小球 a 的质量 ma 和小球 b 的质量 mb
B.小球飞出的水平距离 xOA、xOB、xOC
C.桌面离地面的高度 h
D.小球飞行的时间
(3)关于本实验的实验操作,下列说法中不正确的是______。
A.重复操作时,弹簧每次被锁定的长度应相同
B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合,说明实验操作中出现了错误
C.用半径尽量小的圆把10 个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.仅调节桌面的高度,桌面越高,线段 OB 的长度越长
(4)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式:__________, 即说明碰撞过程遵循动量守恒。(用题中已测量的物理量表示)
(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能,他测量了桌面离地面的高度h,该地的 重力加速度为g,则弹簧锁定时具有的弹性势能 Ep 为 _______。(用题中已测量的 物理量表示)
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某实验小组利用图示装置验证动量守恒定律,光滑水平桌面上有一轻弹簧,原长很短,小球A、B将弹簧压缩至某一长度后由静止释放,A、B被弹开后沿桌面边缘飞出,落至水平地面上的M、N两点。用天平测出小球A、B的质量m1、m2,用刻度尺测量M、N点到桌面左右边缘的水平距离分别为x1、x2。已知重力加速度为g
①只要实验数据满足关系式_________(用以上物理量符号表示),就能验证动量守恒定律。
②该小组认为,利用此实验的装置及测量仪器还可以测定弹簧被压缩时的弹性势能。那么除了以上测量数据,还必须测量__________(用文字及相应符号表示),弹性势能的表达式为:_______________(用以上对应物理量符号表示)。
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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1所示实验装置验证碰撞中的动量守恒。将斜槽固定在水平桌面上,让入射球1从斜槽上某点A由静止释放,记录球在地面的落点;在斜槽末端放上被碰球2再次让球1从斜槽上A点由静止释放,记录球1和球2的落点。重复上述过程10次,用尽可能小的圆将10个落点圈在一起,圆心M、P、N代表落点,斜槽末端在水平地面的竖直投影为O,用刻度尺测量小球的水平位移,如图2所示。
(1)为完成实验下列操作必须的是________。
A.斜槽末端切线方向保持水平
B.入射球1的质量小于被碰球2的质量
C.实验中入射小球从同一位置由静止释放
D.测出斜槽末端到地面的高度h,计算球的速度
(2)未放被碰球时,由刻度尺读出入射球抛出的水平位移为____________cm;
(3)测得球1和球2的质量分别为m1和m2,小球的水平位移分别为xOM、xON、xOP,若关系式_________________成立(用所测物理量符号表示),则可验证碰撞过程动量守恒。
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