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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,測得滑塊a、b質(zhì)量分別為ma、mb,兩個(gè)滑塊上安裝的擋光片的寬度均為d。
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(1)實(shí)驗(yàn)中記錄下滑塊b經(jīng)過光電門時(shí)擋光片的擋光時(shí)間為t0,滑塊a第一次、第二次經(jīng)過光電門A時(shí),擋光片的擋光時(shí)間分別為t1、t2,則通過表達(dá)式
m
a
t
1
=
m
b
t
0
=
m
a
t
2
m
a
t
1
=
m
b
t
0
=
m
a
t
2
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ma
mb(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)過光電門A的擋光時(shí)間為ta,滑塊a、b粘在一起后擋光片經(jīng)過光電門B的擋光時(shí)間為tb,若兩滑塊的質(zhì)量仍為ma、mb,則驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是
m
a
t
a
=
m
a
+
m
b
t
b
m
a
t
a
=
m
a
+
m
b
t
b
。

【答案】
m
a
t
1
=
m
b
t
0
=
m
a
t
2
;<;
m
a
t
a
=
m
a
+
m
b
t
b
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/29 1:0:2組卷:60引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī),是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德(G-Atwood1747-1807)創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律,如圖乙所示。(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間)
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    (1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度如圖所示,則d=
    mm;然后將質(zhì)量均為m(A含擋光片和掛鉤、B含掛鉤)的重物用繩連接后,跨放在定滑輪上,A置于桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài),測量出擋光片中心到固定光電門中心的豎直距離h;
    (2)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,該同學(xué)讓A在桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài),將B從靜止位置豎直上升s后由自由下落,直到光電門記錄下?lián)豕馄瑩豕獾臅r(shí)間為Δt2(B未接觸桌面),則驗(yàn)證繩繃緊過程中系統(tǒng)沿繩方向動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為
    ;如果該同學(xué)忘記將B下方的質(zhì)量也為m的C取下,完成測量后,驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為
    。

    發(fā)布:2024/11/1 8:0:2組卷:88引用:1難度:0.6
  • 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。用刻度尺測量出水平射程OD、OE、OF。用天平測得A球的質(zhì)量為mA,B球的質(zhì)量為mB。
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    (1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材,下列說法正確的是

    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,下列說法正確的是

    A.實(shí)驗(yàn)過程中白紙和復(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“通過測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)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

    (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mA=45g、mB=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
  • 3.2022年6月5日10時(shí)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(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)量的測量是通過艙壁上打開的一個(gè)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(gè)已知的力,并測得物體在這個(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mA:mB=
    。(用N1、N2表示)
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    (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),用測量裝置能夠測量出支架作用距離x和時(shí)間t,從而計(jì)算出加速度a=
    (用x、t表示)。這樣,我們就能夠計(jì)算出A滑塊的質(zhì)量mA=
    (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(gè)實(shí)驗(yàn),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?,?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能Ep=
    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
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