高中物理电荷守恒定律计算题

在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B，做“验证动量守恒定律”的实验，实验步骤如下：
（1）把两滑块A、B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A、B，在与A、B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平方向上压缩状态.
（2）按下电钮使电动卡销放开，同时起动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A、B与挡板C、D碰撞时，电子计时器自动停止，记下A至C运动时间t，B至D运动时间t₂.
（3）重复几次取t₁、t₂的平均值.
①在调整气垫导轨时应注意______________________________________________________；
②应测量的数据还有____________________________________________________________；
③只要满足关系式________________________________________成立，即可验证动量守恒.

验证动量守恒定律”的实验装置如图16-3-3所示，A、B是直径为d、质量分别为m_a和m_b的两个小球.

图16-3-3
（1）现有下列器材，为完成本实验，哪些是必需的？请将这些器材前面的序号字母填在横线上______________.
A.秒表                B.刻度尺                C.天平                D.圆规
（2）如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子可能成立的有__________（填字母）.
A.                                 B.
C.                                D.

把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于光滑的水平桌面上，如图所示.烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒.

（1）还必须添加的器材是：_____________________________________________________.
（2）需直接测量的数据是：_____________________________________________________.
（3）用所得数据验证动量守恒定律的关系式是_____________________________________.

某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地点.


（1）请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置._______________________.并在图中读出OP=_______________.
（2）已知m_A∶m_B=2∶1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出R是__________球的落地点，P是__________球的落地点.
（3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式____________________.

如图（a）所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的冲量后，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车正碰并黏在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图（b）所示，电源频率为50 Hz.则：碰撞前甲车运动速度大小为__________m/s，甲、乙两车的质量比m_甲∶m_乙为___________.

如图所示，在做“验证碰撞中动量守恒”的实验中

（1）安装、调整实验装置和操作的要求有：
①斜槽末端________________；②碰撞前，被碰小球应放在_____________________.
（2）某次实验得出小球落点情况如上图所示，假设碰撞中动量守恒，则入射小球和被碰小球的质量之比m₁∶m₂为______________.

用如图8-6-6所示装置验证动量守恒定律，质量为m_A的钢球A用细线悬挂于O点，质量为m_B的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为l，使悬线在A球释放前绷紧，且线与竖直线的夹角为α，A球释放后摆动到最低点（初始位置是水平的）时恰好与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角β处，B球落在地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D，保持α角不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点.

图8-6-6
（1）图中s应是B球初始位置到_________的水平距离.
（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得_________等物理量.
（3）用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：p_A=_____，p_A′=_________,p_B=_______,p_B′=_________.

某同学用图8-6-4所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽，QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图8-6-5所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐.
         
图8-6-4                       图8-6-5
(1)碰撞后B球的水平射程应取为___________cm.
(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？___________ (填选项号).
A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
E.测量G点相对于水平槽面的高度

在验证动量守恒定律的实验里，两半径相同的小球质量之比∶＝8∶3，实验记录纸上，各点（O、M、P、N）位置如图31所示，其中O点为斜槽末端所系重锤线指的位置，那么，、两球中，__  __球是入射球，碰撞结束时刻，两球的动量之比∶＝__________。

如图5所示气垫是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板Ｃ和Ｄ的气垫轨道以及滑块Ａ和Ｂ来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
ａ.调整气垫轨道，使导轨处于水平；
b.在Ａ和Ｂ间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
ｃ.按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块Ａ、Ｂ运动时间的计数器开始工作，当Ａ、Ｂ滑块分别碰撞Ｃ、Ｄ挡板时停止计时，记下滑块Ａ、Ｂ分别到达挡板Ｃ、Ｄ的运动时间和；
ｄ.用刻度尺测出滑块Ａ的左端至Ｃ挡板的距离、滑块Ｂ的右端到Ｄ挡板的距离。
（１）试验中还应测量的物理量是　　　　　；
（２）利用上述过程测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是　　　　　；
（３）利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是      .
 

如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自已刚好能回到高处A 。求男演员落地点C 与O 点的水平距离s。已知男演员质量m₁，和女演员质量m₂之比=2,秋千的质量不计，秋千的摆长为R , C 点比O 点低5R。

如图所示，两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.60kg。一颗质量m=0.10kg的子弹C以v₀=100m/s的水平速度从左面射入A，子弹射穿A后接入B并留在B中，此时A、B都没有离开桌面。已知物块A的长度为0.27m，离开桌面后，落地点到桌边的水平距离s=2.0m。设子弹在物块A、B中穿行时受到的阻力保持不变，g取10m/s²。
（1）物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少；
（2）求子弹在物块B中穿行的距离；
（3）为了使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面，求物块B到桌边的最小距离。