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题文

为了验证碰撞中的动量守恒,某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2
②如图所示,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置E.
④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,分别记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置D和F.
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离分别为LD、LE、LF
根据该同学的实验,只要满足关系式                          (用测得的物理量来表示),则说明碰撞中动量是守恒的.

科目 物理   题型 实验题   难度 较易
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小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地重力加速度g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带,把运动的起始点记作O,另选连续3个点A、B、C作为测量点,且A、B、C各点到O点的距离如图2所示。根据以上数据,可知重物由O点运动到B点过程中,重力势能的减少量等于_____J,动能的增加量等于______J(结果保留3位有效数字)。

小张同学采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。

1)实验时下列哪些操作是必须的?______(填序号)
①将斜槽轨道的末端调成水平
②用天平称出小球的质量
③每次都要让小球从同一位置由静止开始运动
(2)实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置,于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后,在该段曲线上任取水平距离均为△x=20.00cm的三点A、B、C,如图2所示,其中相邻两点间的竖直距离分别为y1=10.00cm,y2=20.00cm。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计。请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度v0=_____m/s。(g取10m/s2)

(1)在“探究求合力的方法”的实验中,下列说法中正确的是
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化
B.用图示法作出各力的大小和方向时,必须采用相同的标度
C.若F1、F2方向不变,而大小各增加1N,则合力的大小也一定增加1N
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,重锤牵引一条纸带自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点,如下图所示,记下第一个点的位置O,并在纸带上连续取3个相邻的点,按时间顺序依次标为A、B、C,量出A、B间的距离为,B、C间的距离为,O、B间的距离为,相邻两点间的时间间隔均为T,重力加速度为。如果重锤下落过程中机械能守恒,那么,本实验的这些测量数据要满足的关系式应为________。

欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω) B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约为0.125Ω) D.电压表(0~3V,内阻约为3 kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约为15 kΩ) F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3 A) H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是;(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表接法;(填“内”或“外”)
(3)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路。

在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中:
(1)下面叙述正确的是
A、应该用天平称出物体的质量。
B、应该选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带。
C、操作时应先放纸带再通电。
D、电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上。
(2)有下列器材可供选用:铁架台,电磁打点计时器,复写纸盘,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平。其中不必要的器材有;缺少的器材是
(3)实验中用打点计时器打出的纸带如下图所示,其中,A为打下的第1个点,C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点(其他点子未标出).用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1=20.06cm,s2=24.20cm,s3=28.66cm,s4=33.60cm重锤的质量为m=1.00kg;电源的频率为f=50Hz;实验地点的重力加速度为g=9.80m/s2.为了验证打下A点到打下D点过程中重锤的机械能守恒.则应计算出:打下D点时重锤的速度v=____m/s,重锤重力势能的减少量ΔEp=____J,重锤动能的增加量ΔEk=____J。

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