问题 问答题

(1)利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想,也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法.某同学在本实验中测得体积为V的油滴,落在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该分子的直径为______.

已知阿伏加德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为______.

(2)如图所示为探究“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图.

①因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同,所以我们在“碰撞中的动量守恒”可以用______作为时间单位.

②入射小球a与被碰小球b的直径相同,它们的质量比较,应是ma______mb.(选填“>”,“<”或“=”)

③为了保证小球作平抛运动,必须调整斜槽使其______,检验方法是______.

④如图,其中M、P、N分别是入射小球和被碰小球对应的平均落地点,则实验要验证的关系是______.

A.maON=maOP+mbOM

B.maOP=maON+mbOM

C.maOP=maOM+mbON

D.maOM=maOP+mbON

⑤小球与斜槽之间存在摩擦,对本实验探究结果有无影响:答______(选填“有”或“无”)

答案

(1)油膜为单分子油膜层,则分子的直径:d=

V
S

摩尔质量为1摩尔物体的质量,则分子的质量:m=

M
NA

(2)①因为平抛运动的时间相等,则在“碰撞中的动量守恒”可以用平抛时间作为时间单位.

②在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有:mav0=mav1+mbv2

在碰撞过程中动能守恒故有:

1
2
mav02=
1
2
mav12+
1
2
mbv22

v1=

ma-mb
ma+mb
v0

要碰后入射小球的速度v1>0,即ma-mb>0,即ma>mb

③为了保证小球作平抛运动,必须调整斜槽使其末端的切线是水平的.检验的方法是将被碰小球放在斜槽的末端,小球保持在任意位置静止.

④根据动量守恒定律得:mav0=mav1+mbv2,用水平位移代替速度,则有:

maOP=maOM+mbON.故C正确,A、B、D错误.

故选:C.

⑤小球与斜槽间有摩擦,只要每次从同一高度由静止释放,到达底端的速度不变,可知摩擦对实验探究的结果无影响.

故答案为:(1)

V
S
M
NA

(2)①平抛时间(或者飞行时间)②>

③末端的切线是水平的;将被碰小球放在斜槽的末端,小球保持在任意位置静止

④C⑤无

单项选择题
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