2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、1實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1.氣墊導(dǎo)軌(如圖10所示)工作時(shí),空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出,在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸,大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊,每個(gè)滑塊的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b。氣墊導(dǎo)軌正常工作后,接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng),兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)

2、。圖11為某次實(shí)驗(yàn)打出的點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分,在紙帶上以相同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶,用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度x1、x2和x3。若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位,那么,碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為______、______,兩滑塊的總動(dòng)量大小為________;碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為________。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等,則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證。圖10圖11解析打點(diǎn)周期T

3、=,打x1、x2、x3均用時(shí)。碰前其中一滑塊的動(dòng)量p1=1b5bmv1=m=a=0.2abx1,x1tbx15碰前另一滑塊的動(dòng)量p2=mv2=m=a=0.2abx3,x3tbx353②滑塊A釋放時(shí)距桌面的高度③頻閃照相的周期④照片尺寸和實(shí)際尺寸的比例⑤照片上測(cè)得的x45、x56和x67、x78⑥照片上測(cè)得的x34、x45、x56和x67、x78、x89⑦滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)寫出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式____________。(3)請(qǐng)你

4、寫出一條有利于提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理的建議:______________________。解析(1)由圖可得x12=3.00cm,x23=2.80cm,x34=2.60cm,x45=2.40cm,x56=2.20cm,x67=1.60cm,x78=1.40cm,x89=1.20cm。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知A、B相撞的位置在P6處。(2)為了探究A、B相撞前后動(dòng)量是否守恒,就要得到碰撞前后的動(dòng)量,所以要測(cè)量A、B兩個(gè)滑塊的質(zhì)量

5、m1、m2和碰撞前后的速度。設(shè)照相機(jī)拍攝時(shí)間間隔為T,則P4處的速度為v4=,P5處的速度為v5=,因?yàn)閤34+x452Tx45+x562Tv5=,所以A、B碰撞前在P6處的速度為v6=;同理可v4+v62x45+2x56-x342T得碰撞后AB在P6處的速度為v6′=。若動(dòng)量守恒則有m1v62x67+x78-x892T=(m1+m2)v6′,整理得m1(x45+2x56-x34)=(m1+m2)(2x67+x78-x89)。因此需要測(cè)

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