B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.
①实验中还应测量的物理量及其符号是 .
②作用前A、B两滑块质量与速度乘积之和为 ;作用后A、B两滑块质量与速度乘积之和为 .
③作用前、后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全此昂等,产生误差的原因有
(1) ,(2) (至少答出两点)
46.如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力.
(1)下列操作正确的是 .
A.一个车上装上撞针是为了改变两车的质量 B.一个车上装上橡皮泥是为了碰撞后粘在一起 C.先接通打点计时器的电源,再释放拖动纸带的小车 D.先释放拖动纸带的小车,再接通打点计时器的电源
(2)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上).A为运动起始的第一点,则应选 段来计算A的碰前速度,应选 段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).
(3)已测得小车A的质量m1=0.34kg,小车B的质量m2=0.17kg,由以上测量结果可得碰前总动量为 kg?m/s,碰后总动量为 kg?m/s.(计算结果保留四位有效数字).
47.某物理兴趣小组利用如图1所示的装置进行实验.在足够大的水平平台上的
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A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下:
①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
③在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,静止放置在平台上; ④细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动; ⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
⑥滑块a最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离Sa; ⑦小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb; ⑧改变弹簧压缩量,进行多次测量.
(1)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证 = 即可.(用上述实验数据字母表示)
(2)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到Sa与的
关系图象如图2
所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为 .(用上述实验数据字母表示)
48.水平桌面上有一个半径很大的圆弧轨道P,某实验小组用此装置(如图)进行了如下实验:
①调整轨道P的位置,让其右端与桌边对齐,右端上表面水平;
②在木板Q表面由内到外顶上白纸和复写纸,并将该木板竖直紧贴桌边; ③将小物块a从轨道顶端由静止释放,撞到Q在白纸上留下痕迹O; ④保持Q竖直放置,向右平移L,重复步骤③,在白纸上留下痕迹O1; ⑤在轨道的右端点放置一个与a完全相同的物块b,重复步骤③,a和b碰后黏在一起,在白纸上留下痕迹O2;
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⑥将轨道向左平移S,紧靠其右端固定一个与轨道末端等高,长度为S的薄板R,薄板右端与桌边对齐(虚线所示),重复步骤③,在白纸上留下痕迹O3; ⑦用刻度尺测出L、S、y1、y2、y3.
不考虑空气阻力,已知当地的重力加速度为g,完成下列问题:(用已知量和待测量的符号表示)
(1)步骤④中物块a离开轨道末端时的速率为 ;
(2)若测量数据满足关系式 ,则说明步骤⑤中a与b在轨道末端碰撞过程中动量守恒;
(3)步骤⑥中物块a离开薄板R右端时的速率为 ; (4)物块a与薄板R间的动摩擦因数为 .
49.如图(a)所示,是某学习小组用打点计时器验证动量守恒定律的实验装置,在气垫导轨上悬浮停放甲、乙两滑块,甲滑块连接一穿过打点计时器的纸带.当甲滑块受到水平向右的瞬时冲量后,随即启动打点计时器,甲滑块运动一段距离后,与静止的乙滑块正碰并粘合成一体继续运动,纸带记录下碰撞前甲滑块和碰撞后两滑块运动情况如图(b)所示.已测得甲滑块的质量m甲=0.40kg,乙滑块的质量m乙=0.18kg,电源频率为50Hz.由测量结果可得:
(1)碰撞前甲滑块运动速度大小为 m/s;碰前两滑块的总动量为 kg?m/s; 碰后两滑块的总动量为 kg?m/s;(所有结果均保留两位有效数字);
(2)碰撞前后,两滑块的总动量并不严格相等,你认为引起实验误差的主要原因是: (答出一个原因即可).
50.恢复系数是反映碰撞时物体变形恢复能力的参数,它只与碰撞物体的材料有
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关.两物体碰撞后的恢复系数为
,其中v1、v2和v1'、v2'分别为
物体m1、m2碰撞后的速度.某同学利用如下实验装置测定物体m1和m2碰撞后恢复系数.实验步骤如下:
①如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球m1、球m2与木条的撞击点;
②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球m1从 斜轨上A点由静止释放,撞击点为B';
③将木条平移到图中所示位置,入射球m1从 斜轨上A点由静止释放,确定撞击点;
④球m2静止放置在水平槽的末端相撞,将入射球m1从 斜轨上A点由静止释放,球m1和球m2相撞后的撞击点;
⑤测得B'与撞击点N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3; 根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)两小球的质量关系为m1 m2(填“>”、“=”或“<”)
(2)木条平移后,在不放小球m2时,小球m1从斜轨顶端A点由静止释放,m1的落点在图中的 点,把小球m2放在斜轨末端边缘B处,小球m1从斜轨顶端A点由静止开始滚下,使它们发生碰撞,碰后小球m1的落点在图中点 .
(3)利用实验中测量的数据表示小球m1和小球m2碰撞后的恢复系数为e= 点.
(4)若在利用天平测量出两小球的质量分别为m1、m2,则满足 表示两小球碰撞后动量守恒;若满足 表示两小球碰撞前后机械能均守恒.
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