某学习小组设计了如下碰撞实验,验证动量守恒定律。装置如图(a)所示,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块A质量m1=0.300kg,滑块B的质量m2=0.105kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为Δt=3.5×10-3s,碰撞前后打出的纸带如图所示。则碰后滑块A的速度为__________m/s,滑块B的动量为__________ kg·m/s。若实验允许的相对误差×100%≤5%,本实验的相对误差为_________。(数据均保留两位有效数字)
高二物理实验题简单题
某学习小组设计了如下碰撞实验,验证动量守恒定律。装置如图(a)所示,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块A质量m1=0.300kg,滑块B的质量m2=0.105kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为Δt=3.5×10-3s,碰撞前后打出的纸带如图所示。则碰后滑块A的速度为__________m/s,滑块B的动量为__________ kg·m/s。若实验允许的相对误差×100%≤5%,本实验的相对误差为_________。(数据均保留两位有效数字)
高二物理实验题简单题查看答案及解析
利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验测得滑块A质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50HZ。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为 ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。
若实验允许的相对误差绝对值( )最大为5,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程。
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.
实验测得滑块A质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50HZ.将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为 ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.
若实验允许的相对误差绝对值( )最大为5,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
如图所示,某实验小组设计了—个用气垫导轨装置验证动量守恒定律的实验:
质量为m2的滑块2静止放在水平气垫导轨上光电门②的右侧,质量为m1的滑块从光电门①的右倒向左运动,穿过光电门①与滑块2发生碰撞。某次实验中,碰后两个滑块分离,滑块2穿过光电门②后被导轨左端的粘接条粘住,滑块1被反弹后再次穿过光电门①后用手将它停住。数字计时器分别记录下滑块1两次通过光电门①的遮光时间分别为△t1和△t2 、滑块2通过光电门②的遮光时间为△t2。已知两个滑块上固定的遮光条宽度相同。
(1)为了探究碰撞中动量是否守恒,除了测量遮光时间外,海必须测量的物理量是_____。
A. 遮光条的宽度d
B. 两滑块(包含遮光条)的质量m1和m2
C. 两光电门之间的距离L
D. 消块2初始静止位罝到光电门②之间的距离x
(2)该实验中动置守恒的表达式为_______(用测得的物理量符号表示)。
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
次 数 | 滑块1 | 滑块2 | 碰前系统动量kgms-1 | 碰后系统动量kgms-1 | |||
v1/ms-1 | v/ms-1 | v2/ms-1 | v/ms-1 | m1v1 | m2v2 | (m1+m2)v | |
1 | 0.290 | 0.184 | 0.184 | ________ | ________ | ||
2 | 0.426 | 0.269 | 0.269 | ________ | ________ | ||
实验结论:________ |
高二物理填空题中等难度题查看答案及解析
在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。
实验过程:
(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(=0),用滑块1以初速度与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。
(6)先根据④计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据: m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m
次 数 | 滑块1 | 滑块2 | 碰前系统动量kgms-1 | 碰后系统动量kgms-1 | |||
/ms-1 | /ms-1 | /ms-1 | /ms-1 | (+) | |||
1 | 0.290 | 0.184 | 0 | 0.184 | 0.094 | ________⑤________ | ________⑥________ |
2 | 0.426 | 0.269 | 0 | 0.269 | ________⑦________ | ________⑧________ | 0.136 |
结论:________⑨________ |
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。实验过程:
(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(=0),用滑块1以初速度与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。
(6)先根据④计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据: m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m
次 数 | 滑块1 | 滑块2 | 碰前系统动量kgms-1 | 碰后系统动量kgms-1 | |||
/ms-1 | /ms-1 | /ms-1 | /ms-1 | (+) | |||
1 | 0.290 | 0.184 | 0 | 0.184 | 0.094 | ________⑤________ | ________⑥________ |
2 | 0.426 | 0.269 | 0 | 0.269 | ________⑦________ | ________⑧________ | 0.136 |
结论:________⑨________ |
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利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块A质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为tB=3.500ms,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。
(1)两滑块碰撞前A滑块的速度大小为________m/s,两滑块碰撞后B滑块的速度大小为_____m/s;(结果保留三位有效数字)
(2)若实验允许的相对误差绝对值(×100%)最大为5%,试计算本实验相对误差绝对值为___________%。(结果保留二位有效数字)。
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利用图甲所示的装置探究碰撞中的不变量,在图甲中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间,实验测得滑块A质量m1=0.280kg,滑块B的质量m2=0.110kg,遮光片的宽度d=0.50cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz,将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与静止的B相碰;碰后光电计时器显示的时间为△tB=2.500ms,碰撞后打出的纸带如图乙所示
(1)在该实验方案中,下列说法正确的是____
A.调节气垫导轨,确保导轨水平
B.滑块A的初始位置应尽可能靠近滑块B
C.遮光片的宽度适当窄一些有利于减小误差
D.滑块A和滑块B的质量交换也可完成该实验
(2)两滑块碰撞前A滑块的速度大小为____m/s,两滑块碰撞后B滑块的速度大小为____m/s;(结果保留三位有效数字)
(3)碰撞后滑块A的质量和速度的乘积大小为____kg·m/s;(结果保留三位有效数字)
(4)通过实验采集到的数据可得,在误差允许的范围内,A、B两个滑块碰撞过程中的不变量是____
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学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后,某实验小组选用图甲所示的水平气垫导、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下:
① 调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作;
②在滑块1上装上挡光片,在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥,用游标卡尺测量挡光片宽度L 用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg;
③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上,滑块2处于静止状态,让滑块1以一定的初速度 与滑块2碰撞,撞后两者粘在一起,记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光 片的遮光时间t2=0.024s。
(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示,则L=________mm
(2)滑块1碰前的动量p1=_____:两滑块碰撞后的总动量p2=______(计算结果保留两位有效数字);
(3)p1与p2的大小有差异,其原因是_________。
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