时间:2017-08-25 12:21:13
1、实验题 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒的实验,在小车A的前端和小车B的后端贴有粘扣,在木板的右端固定打点计时器,小车A后面拖一长纸带,木板下垫有小木块,用来平衡摩擦力,反复移动小木块的位置,直到小车在木板上运动时可保持匀速直线运动状态,现使小车A,B分别静止在木板的右端和中间,如图所示,给小车A一个瞬时冲量,小车A与静止的小车B相碰并粘合成一体,并继续做匀速直线运动,已知打点计时器电源频率为50 Hz。若得到打点纸带如图所示,并得各计数点之间的距离,A点为运动的起点,则应选段___________计算小车A碰撞前的速度,应选段__________计算两车碰撞后的速度,若测得小车A的质量m1=0.4 kg,小车B的质量m2=0.2 kg,由以上数据可得,小车A,B碰撞前的总动量为___________kg·m/s;碰撞后的总动量为___________kg·m/s;得到的结论是___________________________。(保留小数点后三位)
2、简答题 在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A,电量为q=1.0×10-7C.在A的左边L=1.2m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6.0×10-3kg,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.6m,如图所示.在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场,电场强度为E=4.0×105N/C,A由静止开始向左滑动并与B发生碰撞,设碰撞的过程极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞,在与墙壁发生碰撞时没有机械能损失,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小可以忽略不计.已知A、B与地面的动摩擦因数均为μ=0.5。试通过计算,在坐标图中作出滑块A从开始运动到最后静止的速度——时间图象.(取g=10m/s2)
3、填空题 如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.
(1)下列说法中符合本实验要求的是______.(选填选项前面的字母)
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果测得m1?
4、简答题 在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为m=0.5 kg的光滑金属圆环。一根长为L=1 m的轻绳,一端拴在环上,另一端系着一个质量为M=2 kg的木块,如图所示。现有一质量为m0=20 g的子弹以v0=1 000 m/s的水平速度射穿木块,子弹穿出木块后的速度为v=200 m/s(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间),求:
(1)当子弹射穿木块后,木块向右摆动的最大高度为多大?
(2)当木块第一次返回到最低点时,木块的速度是多大?
(3)当木块第一次返回到最低点时,水平杆对环的作用力是多大?
5、计算题 在光滑水平面上有三个小滑块,A、B用细线相连,中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不拴接),在滑块B上的中间部位放有一个可视为质点的小滑块C。已知弹簧最初的弹性势能Ep=1.35J,A、B、C三个滑块的质量分别为mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg,B与C间的动摩擦因数为μ=0.2,B的右端距固定在地面上的竖直弹性挡板P的距离为L=0.5m。现剪断AB间的细绳,A、B弹开(A、B从弹开到与弹簧分离的时间极短,忽略不计),一段时间后B与P发生弹性正碰,整个运动过程中C一直没有滑离B的表面。(g取10m/s2)
(1)A、B弹开后,通过相应计算判断B碰到挡板P前是否与C达到共同速度。
(2)求出A、B、C三个物体的最终速度大小。
(3)B滑块长度的最小值。