在学习了"实验:探究碰撞中的不变量"的实验后,得出了动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。
实验过程:
(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作 。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m 1、m 2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态( =0),用滑块1以初速度
与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间
和碰后通过光电门的遮光时间
。
(6)先根据以上所测数据计算滑块1碰撞前的速度,其表达式为 = ,及碰后两者的共同速度,其表达式为
= ;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
根据实验数据完成表格内容:(表中计算结果保留三位有效数字)
m 1="0.324kg " m 2="0.181kg " L=1.00×10 -3m
次 数 |
滑块1 |
滑块2 |
碰前系统动量kgms -1 |
碰后系统动量kgms -1 |
|||
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
( ![]() ![]() ![]() |
|
1 |
0.290 |
0.184 |
0 |
0.184 |
0 |
||
2 |
0.426 |
0.269 |
0 |
0.269 |
0 |
||
实验结论: |
(7)若要证明上述碰撞是非弹性碰撞,那么还应满足的表达式为 (用上面所测物理量的符号即m 1、m 2、 、
、L表示)。
如图所示,电阻为 的正方形单匝线圈 的边长为 , 边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为 .在水平拉力作用下,线圈以 的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中
(1)感应电动势的大小 ;
(2)所受拉力的大小 ;
(3)感应电流产生的热量 。
一定质量的理想气体从状态 经状态 变化到状态 ,其 图象如图所示,求该过程中气体吸收的热量 。
一瓶酒精用了一些后,把瓶盖拧紧,不久瓶内液面上方形成了酒精的饱和汽,此时 (选填“有”或“没有” 酒精分子从液面飞出。当温度升高时,瓶中酒精饱和汽的密度 (选填“增大”“减小”或“不变” 。
一只质量为 的乌贼吸入 的水,静止在水中。遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出,以 的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小 。
大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线,其中最长和最短波长分别为 和 ,则该激发态与基态的能量差为 ,波长为 的光子的动量为 。(已知普朗克常量为 ,光速为