12．如圖1為“碰撞實驗器”，它可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．

（1）實驗中必須要求的條件是BD．
A．斜槽軌道盡量光滑以減少誤差
B．斜槽軌道末端的切線必須水平
C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同
D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放
（2）圖1中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復．本實驗還需要完成的必要步驟是ACD（填選項前的符號）．
A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2
B．測量拋出點距地面的高度H
C．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N
D．測量平拋射程OM、ON
（3）某次實驗中得出的落點情況如圖2所示，假設碰撞過程中動量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為4：1．

分析 驗證碰撞中的動量守恒，入射球質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量；驗證動量守恒定律實驗中，質(zhì)量可測而瞬時速度較難．因此采用了落地高度不變的情況下，水平射程來反映平拋的初速度大小，所以僅測量小球拋出的水平射程來間接測出速度．過程中小球釋放高度不需要，小球拋出高度也不要求．最后可通過質(zhì)量與水平射程乘積來驗證動量是否守恒

解答 解：（1）A、只要小球離開軌道時的水平速度相等即可，不需要要求軌道光滑，故A錯誤；
B、為了保證小球做平拋運動，斜槽末端必須水平；故B正確；
C、為防止入射球反彈，入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量，故C錯誤；
D、為保證小球每次平拋的速度均相同；故應入射小球每次從同一點由靜止釋放；故D正確；
故選：BD．
（2）實驗時，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復．測量平均落點的位置，找到平拋運動的水平位移，因此步驟中CD是必須的，而且C要在D之前．至于用天平秤質(zhì)量先后均可以．所以答案是ACD；
（3）由圖2所示可知，OP=25.5cm，OM=15.5cm，ON=40.0cm
如果兩球碰撞過程動量守恒，則：m1OP=m1OM+m2ON，
代入數(shù)據(jù)求得：m1：m2=4：1；
故答案為：（1）BD；（2）ACD；（3）4：1．

點評 本題考查驗證動量守恒定律中，要學會在相同高度下，水平射程來間接測出速度，并利用動能守恒定律來解質(zhì)量關(guān)系．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．（1）在研究平拋運動的實驗中，為了正確描繪出小球平拋運動的軌跡，在固定弧形斜槽時，應注意使斜槽末端切線方向保持水平；實驗時，每次使小球由靜止?jié)L下都應注意從同一高度
（2）在做“研究平拋物體的運動”的實驗時，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，用如圖所示的裝置，將一塊平木板釘上復寫紙和白紙，豎直立于槽口前某處且和斜槽所在的平面垂直，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡A；將木板向后移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡B；又將木板再向后移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再得到痕跡C．若測得木板每次后移距離x=20.00cm，A、B間距離y1=4.70cm，B、C間距離y2=14.50cm．（g取9.80m/s2）
根據(jù)以上直接測量的物理量推導出小球初速度的計算公式為v0=x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．（用題中所給字母表示）．小球初速度值為2m/s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，半徑為r的圓在豎直平面上，A、B、C、D是圓周上的點，AB水平，CD豎直，在最高點C固定一點電荷，電荷量為-Q，現(xiàn)從A點將一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球（帶電小球?qū)c電荷電場的影響忽略不計）由靜止釋放，該小球沿光滑絕緣軌道ADB運動到D點時的速率為3$\sqrt{gr}$，g為重力加速度，取電場中B點為零電勢點，靜電力常數(shù)為k，則（　�。�
A．O點電場強度大小是A點的$\sqrt{2}$倍
B．A點電勢比D點的高
C．帶電小球在D點具有的電勢能為-$\frac{7mgr}{2}$
D．帶電小球在D點受軌道的作用力為10mg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．江蘇衛(wèi)視《最強大腦》曾經(jīng)播出過呂飛龍用“獅吼功”震碎玻璃杯的表演，該表演引起了眾多網(wǎng)友的熱議．有關(guān)人員在實驗室進行了模擬．用手指輕彈一只玻璃杯，可以聽到清脆的聲音，測得這聲音的頻率為500Hz，將這只玻璃杯放在一個大功率的聲波發(fā)聲器前，操作人員通過調(diào)整其發(fā)出的聲波，能使玻璃杯碎掉．下列說法中正確的是（　�。�
A．操作人員只要把聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率調(diào)到最大
B．操作人員只要把聲波發(fā)生器輸出的功率調(diào)到最大
C．操作人員必須同時把聲波發(fā)生器輸出的功率和發(fā)出聲波的頻率調(diào)到最大
D．操作人員必須將聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率調(diào)到約為500Hz，且適當增大其輸出功率

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．手機已經(jīng)是現(xiàn)代人不可缺少的隨身物品之一，它是借助電磁波來完成通信工作的．下列說法正確的是（　�。�
A．手機只是一個電磁波發(fā)射器，不是接收器
B．手機既是一個電磁波發(fā)射器，又是電磁波接收器
C．考場上使用的手機信號屏蔽器是利用靜電屏蔽的原理
D．考場上使用的手機信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波來干擾手機工作

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．氡是一種放射性氣體，主要來源于不合格的水泥、墻磚、石材等建筑材料．呼吸時氡氣會隨氣體進入肺臟，氡衰變時放出α射線，這種射線像小“炸彈”一樣轟擊肺細胞，使肺細胞受損，從而引發(fā)肺癌、白血病等．若有一靜止的氡核${\;}_{86}^{222}$Rn發(fā)生α衰變，放出一個速度為v0、質(zhì)量為m的α粒子和一個質(zhì)量為M的反沖核釙${\;}_{84}^{218}$Po（此過程動量守恒），若氡核發(fā)生衰變時，釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釙核的動能．
（1）寫出衰變方程；
（2）求出反沖核釙的速度；（計算結(jié)果用題中字母表示）
（3）求出這一衰變過程中的質(zhì)量虧損．（計算結(jié)果用題中字母表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．2014年9月24日，“曼加里安”號火星探測器成功進入火星軌道（如圖），印度成為了亞洲第一個實現(xiàn)火星探測的國家．假設“曼加里安”號探測器圍繞火星做勻速圓周運動，它距火星表面高度為h，運行周期為T，火星的半徑為R，則（　�。�
A．“曼加里安”號探測器運行時的向心加速度為$\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
B．物體在火星表面自由下落的加速度為$\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
C．“曼加里安”號探測器運行時的線速度為$\frac{2πR}{T}$
D．火星的第一宇宙速度為$\frac{2π\(zhòng)sqrt{R（R+h）^{3}}}{TR}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，一小球自A點由靜止自由下落到B點時與彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短．若彈簧始終保持豎直，小球始終沿彈簧豎直中軸線運動，不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球下落的過程中（　　）
A．從A到C，小球的機械能守恒
B．從A到C，小球所受的合外力先做正功后做負功
C．從B到C，小球的動能減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
D．從B到C，小球的重力勢能減少量大于彈簧彈性勢能的增加量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗如圖1，圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．

①實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是D
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
②在本實驗中，得到如圖2所示四條紙帶，應選用B．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案