8.(江苏)(8分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决
办法。
9.(海南)现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,
b表示遮光片的宽度,s表示A ,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块
通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_____。动能的增加量可表示为_________。若在运动过程中机械能守恒,
1t2与s的关系式为
1t2= ________.
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
以s为横坐标,
1t2为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个
数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=___________?104m?1.?s?2(保留3位有效数字).
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1t2?s直线的斜率ko,将k和ko进行比较,
若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
由图可知:k=
3.39?1.481.400?0.600?10m.?s4?1?2?2.388?10m.?s4?1?2
10.(北京)(18分)
(2)如图2,用\碰撞实验器\可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
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。
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2中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ml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ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。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ml、m2 B.测量小球m1开始释放高度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); 若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为___________ (用②中测量的量表示)。 ④经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′,则p1:p1′=____ :11;若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′: p2′=11:_______。
实验结果表明,碰撞前、后总动量的比值
p1p1??p2?为____________。
⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球
做平抛运动的射程增大。请你用4○中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm。
④由于
p1p1?1584417.6?mvm1v1?112.9?OPOM?144.8035.20?14111;
p1??p2?m1v1?m2v2??m1OMm2ON?45.0?35.207.5?55.68??;
p1?p1??p2?m1OPm1OM?m2ON?45.0?44.8045.0?35.20?7.5?55.68?20162001.6?1.007。所以为14
2.9 1~1.01
⑤ 当两个球发生完全弹性碰撞时,被碰小球m2平抛运动射程ON的有最大值。弹性碰撞动量守恒m1?v1?m2?v2?m1v,机械能守恒
??v22m1m1?m2v,所以ONm?2m1m1?m2OP?12m1?v1?212m2?v2?212m1v2解得:
2?45.045.0?7.5?44.8cm?76.8cm。被碰小球m2
平抛运动射程ON的最大值76.8cm。