(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量(填选项前的符号)间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时,先将入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相撞,并多次重复。(小球质量关系满足)接下来要完成的必要步骤是。(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放时的高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为[用(2)中测量的量表示]。
①测量两个滑块的质量,分别为200.0g和400.0g;
②接通气源,调整气垫导轨水平;
③拨动两滑块,使A、B均向右运动;
④导出传感器记录的数据,绘制xA、xB随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题:
(1)在正确操作的情况下,先调节气垫导轨水平,单独将A放在的右侧,然后向左轻推一下A,直到它通过光电门的时间(填“大于”、“等于”、“小于”)它通过光电门的时间;
(2)将B静置于两光电门之间,A置于光电门右侧,用手轻推一下A,使其向左运动,与B发生碰撞,观察到滑块A两次通过光电门记录的挡光时间分别为、 , 滑块B通过光电门记录的挡光时间为 , 已知两挡光片宽度相同,若、、、、在误差允许范围内满足(写出关系式,用、、、、表示)则可验证动量守恒定律;若、、在误差允许范围内还满足另一个关系式(用、、表示)则说明A、B发生的是弹性碰撞。
(1)小车1碰撞前的速度大小为m/s,两车碰撞后的速度大小为m/s;
(2)若小车1的质量(含橡皮泥)为0.4kg,小车2的质量为0.2kg,根据纸带数据,碰前两小车的总动量是kg·m/s,碰后两小车的总动量是kg·m/s;
(3)关于实验的操作与反思,下述说法正确的是。
A.两小车间的距离尽可能近些
B.小车1的质量小于小车2的质量,对实验没有影响
C.上述实验装置不能验证弹性碰撞规律
①先不放靶球B,将入射球A从斜槽上某点由静止释放,落到白纸上某点,重复该动作10次,把10次落点用一个最小的圆圈起来,圆心标为P点;
②在斜槽末端放上球B,将A从斜槽上同一位置由静止释放,与球B碰后落到白纸上某两点,重复该动作10次,把A、B两球10次落点分别用一个最小的圆圈起来,圆心分别标为M、N点;
③分别测量斜槽末端的竖直投影点O到M、P、N的距离分别为。
回答下列问题:
(1)首先查验轨道面平整光滑、透气孔无阻塞,查验两个滑块无扭曲形变、滑块与轨道接触的平面平整光滑无划痕。
(2)通过调节底脚螺丝使轨道水平。判断方法是:接通电源,放一个滑块在轨道一端,轻轻推动滑块后,滑块在轨道上经过A、B两个光电门的挡光时间。
(3)如图甲所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=mm。分别测出滑块a和b带挡光板时的质量m1和m2。
(4)如图乙所示,在滑块a、b之间夹一个压缩弹簧,用细绳连接a、b并固定紧绳子,然后一起放在气垫导轨中间。静止时烧断细绳,滑块a、b向两边水平弹开,测出滑块a、b挡光板的挡光时间t1和t2(滑块经过挡光板前,已经与弹簧分开)。
(5)根据实验的测量结果,在误差允许的范围内得到关系,则表明系统总动量守恒;被压缩弹簧的弹性势能为Ep=。(结果均用题中字母表示)
①用天平测出两个小球的质量分别为和;
②安装实验装置,将斜槽固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面连接在斜槽末端;
③先不放小球 , 让小球从斜槽顶端处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位置;
④将小球放在斜槽末端处,仍让小球从斜槽顶端处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球、在斜面上的落点位置;
⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端的距离,图中、、点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从、、到点的距离分别为、、。依据上述实验步骤,请回答下面问题:
(1)两小球的质量、应满足(填写“”“=”或“”
(2)小球与发生碰撞后,的落点是图中点,的落点是图中点
(3)用题目中给出的符号来表示,只要满足关系式,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的
(1)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是。(填字母代号)
A.实验选用的斜槽轨道必须光滑 B.料槽轨道末端的切线必须水平
C.选用的两个小球质量可以相等 D.选用的两个小球半径必须相等
(2)上述实验除需测量线段的长度外,还需要测量的物理量有。
A.A球质量、球质量 B.小球释放点距斜槽末端的高度
C.小球抛出点距地面的高度 D.小球开始抛出到落地所用的时间
(3)若的长度依次为 , 则在实验误差允许的范围内,若满足关系式(用及问题(3)中测得物理量所对应符号表示),则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。若满足关系式(用表示)则该碰撞为弹性碰撞。
实验步骤如下:
(1)用绳子将质量为mA和mB的小球A和B悬挂在天花板上,两绳长相等;
(2)在A、B两球之间放入少量炸药,引爆炸药,两球反方向摆起,用量角器记录两球偏离竖直方向的最大夹角分别为、β;
(3)多次改变炸药的量,使得小球摆起的最大角度发生变化,记录多组、β值,以1-cosa为纵轴,1-cosβ为横轴,绘制图像,如图乙所示。
回答下列问题
(1)若两球动量守恒,应满足的表达式为(用mA、mB、、表示)。
(2)图乙中图像的斜率为k,则A、B两球的质量之比为。
(3)若本次实验存在一定的误差,请分析可能的原因。
a.图乙为实验的落点记录,简要说明如何确定平均落点;
b.分别测出O点到平均落点的距离,记为OP、OM和ON.在误差允许范围内,若关系式成立,即可验证碰撞前后动量守恒.
推导说明,m、M、、、满足什么关系即可验证碰撞前后动量守恒.
①测量两个滑块的质量,分别为200.0g和400.0g;
②接通气源,调整气垫导轨水平;
③拨动两滑块,使均向右运动;
④导出传感器记录的数据,绘制随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题:
完成下列填空: