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第1頁(yè)(共1頁(yè))1驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(高考物理力學(xué)實(shí)驗(yàn))組卷老師:莫老師評(píng)卷人得分一.實(shí)驗(yàn)題(共50小題)1.如圖,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撤前后的動(dòng)量關(guān)系。圖中0點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球m1,多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,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位置靜上釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù),測(cè)出碰后m1平均落地點(diǎn)在M點(diǎn),m2平均落地點(diǎn)在N點(diǎn),不計(jì)小球與軌道潤(rùn)的摩擦。(1)實(shí)驗(yàn)中,不需要測(cè)量的物理量是(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A.兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程(2)若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)m1?OM+m2?ON小于m1?OP,則可能的原因是(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A.碰撞過(guò)程有機(jī)械能的損失B.計(jì)算時(shí)沒(méi)有將小球半徑考慮進(jìn)去C.放上小球m2后,入射球m1從傾斜軌道上都止釋放的位置比原來(lái)的低(3)若兩球發(fā)生彈性正碰,則OM、ON、OP之間一定滿足的關(guān)系是(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A.OP=ON﹣OMB.2OP=ON+OMC.OP﹣ON=2OM2.用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,小車P的前端粘有橡皮泥,后端連接通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,在長(zhǎng)木板右端墊放木塊以平衡摩擦力,推一下小車P,使之運(yùn)動(dòng),與靜止的小車Q相碰粘在一起,繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。(1)實(shí)驗(yàn)獲得的一條紙帶如圖乙所示,根據(jù)點(diǎn)跡的不同特征把紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行了區(qū)域劃分,用刻度尺測(cè)得各點(diǎn)到起點(diǎn)A的距離。根據(jù)碰撞前后小車的運(yùn)動(dòng)情況,應(yīng)選紙帶上段來(lái)計(jì)算小車P的碰前速度。(2)測(cè)得小車P(含橡皮泥)的質(zhì)量為m1,小車Q(含橡皮泥)的質(zhì)量為m2,如果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式,則可驗(yàn)證小車P、Q碰撞前后動(dòng)量守恒。(3)如果在測(cè)量小車P的質(zhì)量時(shí),忘記粘橡皮泥,則所測(cè)系統(tǒng)碰前的動(dòng)量與系統(tǒng)碰后的動(dòng)量相比,將(填“偏大”或“偏小”或“相等”)。3.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,光滑水平桌面上有一輕彈簧,原長(zhǎng)很短,小球A、B將彈簧壓縮至某一長(zhǎng)度后由靜止釋放,A、B被彈開(kāi)后沿桌面邊緣飛出,落至水平地面上的M、N兩點(diǎn)。用天平測(cè)出小球A、B的質(zhì)量m1、m2,用刻度尺測(cè)量M、N點(diǎn)到桌面左右邊緣的水平距離分別為x1、x2.已知重力加速度為g①只要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式(用以上物理量符號(hào)表示),就能驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。②該小組認(rèn)為,利用此實(shí)驗(yàn)的裝置及測(cè)量?jī)x器還可以測(cè)定彈簧被壓縮的彈性勢(shì)能。那么除了以上測(cè)量數(shù)據(jù),還必須測(cè)量(用文字及相應(yīng)符號(hào)表示),彈性勢(shì)能的表達(dá)式:(用以上對(duì)應(yīng)物理量符號(hào)表示)4.在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,一般采用如圖甲、乙兩種裝置:(1)若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則要求A.m1>m2r1>r2B.m1>m2r1<r2C.m1>m2r1=r2D.m1<m2r1=r2(2)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,則在用甲裝置實(shí)驗(yàn)時(shí),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的公式為(用裝置圖中的字母表示)(3)若采用乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以下所提供的測(cè)量工具中必須有的是A.毫米刻度尺B.游標(biāo)卡尺C.天平D.彈簧秤E.秒表(4)在實(shí)驗(yàn)裝置乙中,若小球和斜槽軌道非常光滑,則可以利用一個(gè)小球驗(yàn)證小球在斜槽上下滑過(guò)程中的機(jī)械能守恒。這時(shí)需要測(cè)量的物理量有:小球靜止釋放的初位置到斜槽末端的高度差h1,小球從斜槽末端水平飛出后平拋運(yùn)動(dòng)到地面的水平位移s、豎直下落高度h2.則所需驗(yàn)證的關(guān)系式為。(不計(jì)空氣阻力,用題中的字母符號(hào)表示)5.某同學(xué)把兩個(gè)大小不同的物體用細(xì)線連接,中間夾一被壓縮的彈簧,如圖所示,將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上,燒斷細(xì)線,觀察兩物體的運(yùn)動(dòng)情況,進(jìn)行必要的測(cè)量,探究反沖過(guò)程動(dòng)量變化的規(guī)律。(1)該同學(xué)還必須有的測(cè)量?jī)x器是;(2)需要直接測(cè)量的物理量是;(3)根據(jù)課堂探究,本實(shí)驗(yàn)中反沖過(guò)程動(dòng)量守恒的表達(dá)式應(yīng)為。6.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在水平軌道上碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。裝置圖中O點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí)先將入射小球m1,多次從斜軌道上的P位置由靜止釋放,找到其落地點(diǎn)的平均位置Q,測(cè)量水平射程O(píng)Q.接著將被碰小球置于水平軌道,再將人射小球m1從斜軌道上P位置由靜止釋放,與小球m2相碰,并重復(fù)多次,分別找到兩球相碰后落地點(diǎn)的平均位置。(1)要達(dá)成本實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,以下哪些物理量還需要測(cè)量(填選項(xiàng)前的字母)。A.兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B.小球m1開(kāi)始釋放時(shí)距水平導(dǎo)軌的高度hC.拋出點(diǎn)距地面的高度HD.兩個(gè)小球相碰之后平拋的水平射程O(píng)M、ON(2)實(shí)驗(yàn)中,在確定小球落地點(diǎn)的平均位置時(shí),通常采用的做法是,其目的是減小實(shí)驗(yàn)中的(填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差)。(3)若兩球相碰前后動(dòng)量守恒,其表達(dá)式為;若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為。(兩空均用所測(cè)量的量表示)7.在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上垂直的投影。a、b是兩個(gè)半徑相等的小球。先讓入射球a多次從斜軌上同一位置S靜止釋放,找到其平拋落地點(diǎn)的位置,測(cè)量平拋射程。然后,把被碰的小球b靜置于軌道的水平部分,再將入射球a從斜軌上S位置靜置釋放,與小球b相碰,并多次重復(fù)。(1)為了保證在碰撞過(guò)程中a球不反彈,a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1m2(2)完成本實(shí)驗(yàn),必須測(cè)量的物理量有。A.小球a開(kāi)始釋放的高度hB.拋出點(diǎn)距離地面的高度HC.A球和B球的質(zhì)量m1、m2D.記錄點(diǎn)O到A、B、C的距離OA、OB、OC(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示m1OB=8.圖為“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,圖中P點(diǎn)是未放被碰小球2時(shí)入射小球1的落點(diǎn).(1)入射小球1與被碰小球2直徑相同,均為d,為了減小誤差,它們的質(zhì)量相比較,應(yīng)是m1m2.(選填“>”、“<”、“=”)(2)為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng),必須調(diào)整斜槽使.(3)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒,下列關(guān)系式成立的是.A.B.C..9.某同學(xué)設(shè)想用如圖甲所示的裝置,研究?jī)蓚€(gè)完全相同的小球碰撞時(shí)有無(wú)機(jī)械能損失,設(shè)想如下:小球A用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸于O點(diǎn),當(dāng)A擺到O點(diǎn)正下方的C點(diǎn)時(shí)恰好與桌面接觸但無(wú)壓力,現(xiàn)將A球從Q點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)剛好與靜置于桌面P點(diǎn)、與A完全相同的小球B碰撞,B平拋落至地面.該同學(xué)測(cè)得Q到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及B平拋的水平位移L.(1)若用游標(biāo)卡尺測(cè)小球的直徑d如圖乙所示,則d=cm;(2)測(cè)量小球下降的高度時(shí),應(yīng)該以球所在位置Q時(shí)(選填“球的下邊沿”或“球心”)到桌面的距離為小球下降的高度H;(3)思考發(fā)現(xiàn),測(cè)小球直徑并非必要步驟,要使A、B兩球?qū)π恼?,只要讓球A自由懸掛后處于C點(diǎn),B球緊貼A球放置,且P與O、Q、C三點(diǎn)構(gòu)成的平面必須.(4)實(shí)驗(yàn)中改變H,多測(cè)幾次H和L的數(shù)值,得到如圖丙所示的圖線,如果兩球碰撞過(guò)程中有機(jī)械能損失,則該圖線的斜率k(選填“大于”、“等于”或“小于”)4h.10.“槍支比動(dòng)能e0”是反映槍支威力的一個(gè)參數(shù),已知e0=式E0是子彈離開(kāi)槍口時(shí)的動(dòng)能,S是子彈的橫截面積(若子彈是球形,則S是過(guò)球心的截面圓面積).“J2136沖擊擺實(shí)驗(yàn)器”是物理實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)器材,可以用來(lái)測(cè)量彈簧槍的比動(dòng)e0,如圖甲所示,左側(cè)是可以發(fā)射球形子彈的彈簧槍,中間立柱上懸掛小擺塊,擺塊一般用塑料制成,正對(duì)槍口處有一水平方向的錐形孔(使彈丸容易射入并與擺塊結(jié)合為一體).?dāng)[塊擺動(dòng)的最大角θ可由刻度盤(pán)讀出。(重力加速度大小為g)。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量子彈直徑,測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,子彈的直徑d=mm。(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,必須測(cè)量的物理量為子彈直徑d以及和。(寫(xiě)出物理量及其表示字母);(3)實(shí)驗(yàn)步驟如下:①將沖擊擺實(shí)驗(yàn)器放在桌上,調(diào)節(jié)底座上的調(diào)平螺絲,使底座水平;②再調(diào)節(jié)支架上端的調(diào)節(jié)螺絲,改變懸線的長(zhǎng)度,使擺塊的孔洞跟槍口正對(duì),并且使擺塊右側(cè)與0刻度對(duì)齊;③此時(shí)用刻度尺測(cè)量出擺長(zhǎng)L;④扣動(dòng)彈簧槍扳機(jī),打出子彈,記錄下擺塊的最大擺角;⑤多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),計(jì)算出擺塊最大擺角的平均θ⑥處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(4)子彈的發(fā)射速度為v0=,彈簧槍的比動(dòng)能為e0。(用已知量和測(cè)量量的字母表示);(5)由于存在系統(tǒng)誤差,使得測(cè)量值理論值。(選填“大于”“小于”或“等于”)。11.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,并測(cè)滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線一端拴住質(zhì)量為m的小鋼球,細(xì)線的另一端固定在懸點(diǎn)O,在O點(diǎn)正下方的水平桌面上放一質(zhì)量為M(M>m)的小滑塊,滑塊上固定一寬度為d(很?。┑妮p質(zhì)遮光片?;瑝K左側(cè)的水平桌面上固定兩光電門(mén)A、B.其中光電門(mén)A右側(cè)的桌面光滑,左側(cè)的桌面粗糙。光電門(mén)有兩種計(jì)時(shí)功能,既可以記錄遮光片到達(dá)兩光電門(mén)的時(shí)間差t,又可以記錄遮光片分別在兩光電門(mén)處的遮光時(shí)間△tA和△tB。(1)將小球向右拉至細(xì)線水平后靜止釋放,小球在最低點(diǎn)與滑塊碰撞后反彈上升,測(cè)出細(xì)線的最大偏角為θ,滑塊通過(guò)光電門(mén)A時(shí)遮光時(shí)間為△tA,已知重力加速度為g.則驗(yàn)證小球與滑塊在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為(用字母M、m、L、d、θ、△tA、g表示)。(2)將光電門(mén)A固定,調(diào)節(jié)光電門(mén)B的位置,重復(fù)(1)中的實(shí)驗(yàn)步驟,記錄各次實(shí)驗(yàn)中的t值,并測(cè)量A、B兩光電門(mén)的間距s,作出圖象如圖乙所示。取重力加速度g=9.8m/s2,則滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。12.如圖1所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)①用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d如圖2所示,則d=mm;②質(zhì)量為m2的滑塊2靜止放在水平氣墊導(dǎo)軌上光電門(mén)B的右側(cè),質(zhì)量為m1的滑塊從光電門(mén)A的右側(cè)向左運(yùn)動(dòng),穿過(guò)光電門(mén)A與滑塊2發(fā)生碰撞,隨后兩個(gè)滑塊分離并依次穿過(guò)光電門(mén)B,滑塊2與導(dǎo)軌左端相碰并被粘接條粘住,待滑塊1穿過(guò)光電門(mén)B后用手將它停住,兩個(gè)滑塊固定的遮光條寬度相同,數(shù)字計(jì)時(shí)器分別記錄下滑塊1通過(guò)光電門(mén)A的時(shí)間△t、滑塊2和滑塊1依次通過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間△t2和△t1.本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)滑塊的質(zhì)量大小關(guān)系應(yīng)為.若等式成立,則證明兩滑塊碰撞過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒(用題中的所給的字母表示).13.用如圖所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使質(zhì)量為mA的A球從斜槽上某一固定點(diǎn)G由靜止開(kāi)始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡.把質(zhì)量為mB的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次,得到了如圖所示的三個(gè)落地處.①請(qǐng)?jiān)趫D中讀出OP=cm;②由圖可以判斷出R是球的落地點(diǎn),Q是球的落地點(diǎn).③為了驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒,該同學(xué)只需驗(yàn)證表達(dá)式.14.某同學(xué)用圖示裝置研究碰撞中的動(dòng)量守恒,實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的兩小球A和B,實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:A.用天平測(cè)得A、B兩球的質(zhì)量分別為m1、m2,且m1>m2B.如圖所示安裝器材,在豎直木板上記下O點(diǎn)(與置于C點(diǎn)的小球球心等高),調(diào)節(jié)斜槽使其末端C切線水平C.先C處不放球B,將球A從斜槽上的適當(dāng)高度由靜止釋放,球A拋出后撞在木板上的平均落點(diǎn)為PD.再將球B置于C點(diǎn),讓球A從斜槽上同一位置靜止釋放,兩球碰后落在木板上的平均落點(diǎn)為M、NE.用刻度尺測(cè)出三個(gè)平均落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為hM、hP、hN回答下列問(wèn)題:(1)若C點(diǎn)到木板的水平距離為x,小球平均落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為h,重力加速度為g,則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=;(2)上述實(shí)驗(yàn)中,碰后B球的平均落點(diǎn)位置應(yīng)是(填“M”或“N”);(3)若關(guān)系式(用題中所測(cè)量的物理量的符號(hào)表示)成立,則說(shuō)明了兩小球碰撞中動(dòng)量守恒.15.用如圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上,O點(diǎn)到A球球心的距離為L(zhǎng),使懸線伸直并與豎直方向夾角為β,釋放后A球擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球?qū)π呐鲎?,碰撞后,A球把原來(lái)靜止于豎直方向的輕質(zhì)指示針OC推到與豎直方向夾角為α處,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫(xiě)紙的白紙,保持α角度不變,多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn),進(jìn)而測(cè)得B球的水平位移S,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間(1)A、B兩個(gè)鋼球的碰撞近似看成彈性碰撞,則A球質(zhì)量B球質(zhì)量(填入“大于”、“小于”或“等于”).為了對(duì)白紙上打下的多個(gè)B球的落地點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,進(jìn)而確定落點(diǎn)的平均位置,需要用到的器材是.(2)用題中所給的字母表示,碰撞前A球的動(dòng)量PA=,碰撞后A球的動(dòng)量P'A=,碰撞后B球的動(dòng)量PB=.16.在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,一般采用如圖所示的裝置:(1)若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則A.m1>m2,r1>r2B.m1>m2,r1<r2C.m1>m2,r1=r2D.m1<m2,r1=r2(2)以下所提供的測(cè)量工具中必需的是A.直尺B.游標(biāo)卡尺C.天平D.彈簧測(cè)力計(jì)E.秒表(3)在做實(shí)驗(yàn)時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)要求以下說(shuō)法正確的是A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端的切線是水平的C.入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下D.釋放點(diǎn)越高,兩球碰后水平位移越大,水平位移測(cè)量的相對(duì)誤差越小,兩球速度的測(cè)量越準(zhǔn)確(4)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,則在用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)(P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置),所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的表達(dá)式為.(用裝置圖中的字母表示)17.驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,A、B是直徑均為d,質(zhì)量分別為mA和mB的兩個(gè)小球.(1)為了完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法中正確的是A.每次小球A都必須同一點(diǎn)靜止釋放.B.小球A的質(zhì)量可以小于小球B的質(zhì)量.C.為了計(jì)量運(yùn)動(dòng)時(shí)間選用秒表來(lái)計(jì)時(shí).D.為了減少誤差,多次實(shí)驗(yàn),但要標(biāo)出平均位置應(yīng)用圓規(guī)作圖來(lái)確定.E.斜槽未端必須保持水平.(2)根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離,寫(xiě)出動(dòng)量守恒的式子.(用字母表示)18.利用如圖所示的方式驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將小滑塊A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放,測(cè)量出滑塊在水平桌面滑行的距離x1(圖甲);然后將小滑塊B放在圓弧軌道的最低點(diǎn),再將A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,測(cè)量出整體沿桌面滑動(dòng)的距離x2(圖乙).圓弧軌道的半徑為R,A和B完全相同,重力加速度為g.(1)滑塊A運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度v=(用R和g表示);(2)滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=(用R和x1表示);(3)若x1和x2的比值=,則驗(yàn)證了A和B的碰撞動(dòng)量守恒.19.如圖甲所示的裝置可用驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.斜槽軌道固定在水平桌面上,在其一側(cè)豎直放置一貼有坐標(biāo)紙的屏,坐標(biāo)紙上小方格的邊長(zhǎng)l=9mm,讓小球每次從F點(diǎn)由靜止釋放,從軌道末端水平拋出,通過(guò)頻閃照相方式記錄小球平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程.(1)實(shí)驗(yàn)中,讓小球A從F點(diǎn)由靜止釋放,從末端水平拋出,通過(guò)頻閃照相測(cè)得小球A到達(dá)軌道末端時(shí)的速度vA=0.50m/s.(2)把直徑與A球相同的B球(mA>mB)放置在水平高低末端,同樣讓A球從F點(diǎn)由靜止釋放,兩球相碰后.都從軌道末端水平拋出,用頻閃照相方式記錄了它們運(yùn)動(dòng)過(guò)程的各四個(gè)點(diǎn)如圖乙所示,寫(xiě)碰后A小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的計(jì)算式為:vA′=(用l、g表示)(3)要驗(yàn)證A、B兩球碰撞過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,應(yīng)該有等式在實(shí)驗(yàn)允許誤差范圍內(nèi)成立(用題目中給出的字母符號(hào)表示),若此等式成立,則A、B小球的質(zhì)量之比為.20.如圖所示,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.(1)下列說(shuō)法中符合本實(shí)驗(yàn)要求的是.A.安裝軌道時(shí),軌道末端必須水平B.必要的測(cè)量?jī)x器有天平、刻度尺和秒表C.入射球必須比靶球質(zhì)量大,且二者的直徑必須相同D.在同一組實(shí)驗(yàn)的不同碰撞中,每次入射球必須從同一位置由靜止釋放(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射小球多次從S位置由靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置.然后把靶球靜置于軌道的末端,再將入射小球從同一位置由靜止釋放,多次重復(fù),并找到碰撞后兩球各自落地點(diǎn)的平均位置.用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置與O點(diǎn)的距離(線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度),分別用x1、x2、x3表示.入射小球的質(zhì)量m1,靶球的質(zhì)量為m2,若滿足關(guān)系式,則兩球碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒.21.如圖為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球,按下面步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2;②安裝實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端切線水平,再將一斜面BC連接在斜槽末端;③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,標(biāo)記小球在斜面上的落點(diǎn)位置P;④將小球m2放在斜槽末端B處,仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,兩球發(fā)生碰撞,分別標(biāo)記小球m1、m2在斜面上的落點(diǎn)位置;⑤用毫米刻度尺測(cè)出各落點(diǎn)位置到斜槽末端B的距離.圖中從M、P、N點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記下的小球在斜面上的三個(gè)落點(diǎn)位置,從M、P、N到B點(diǎn)的距離分別為SM、SP、SN.依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)回答下面問(wèn)題:(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿足m1m2(填寫(xiě)“>”、“=”或“<”);(2)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)是圖中點(diǎn),m2的落點(diǎn)是圖中點(diǎn);(3)用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)表示,只要滿足關(guān)系式,就能說(shuō)明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒的;(4)若要判斷兩小球的碰撞是否為彈性碰撞,用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)表示,只需比較與是否相等即可.22.某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門(mén),水平平臺(tái)上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小,可忽略不計(jì),左側(cè)為粗糙水平面,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間.采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的窄擋光片;B.用天平分別測(cè)出小滑塊a(含擋光片)和小球b的質(zhì)量m、mb;C.在和b間用細(xì)線連接,中間夾一被壓縮了的輕短彈簧,靜止放置在平臺(tái)上;D.細(xì)線燒斷后,a、b瞬間被彈開(kāi),向相反方向運(yùn)動(dòng);E.記錄滑塊a通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t;F.小球b從平臺(tái)邊緣飛出后,落在水平地面的B點(diǎn),用刻度尺測(cè)出平臺(tái)距水平地面的高度h及平臺(tái)邊緣鉛垂線與B點(diǎn)之間的水平距離sb;G.改變彈簧壓縮量,進(jìn)行多次測(cè)量。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度,如圖乙所示,則遮光條的寬度為mm。(2)該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”,則只需驗(yàn)證兩物體a、b彈開(kāi)后的動(dòng)量大小相等,即=。(用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示)23.碰撞一般分為彈性碰撞和非彈性碰撞,發(fā)生彈性碰撞時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、機(jī)械能也守恒;發(fā)生非彈性碰撞時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,但機(jī)械能不守恒.為了判斷碰撞的種類,某實(shí)驗(yàn)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置圖,安裝實(shí)物圖;②用石蠟打磨軌道,使ABC段平整光滑,其中AB段是曲面,BC段水平面,C端固定一重錘線;③O是C點(diǎn)的豎直投影點(diǎn),OC=H,在軌道上固定一擋板D,從貼緊擋板D處由靜止釋放質(zhì)量為m1小球1,小球1落在M點(diǎn),用刻度尺測(cè)得M點(diǎn)與O點(diǎn)距離2l;④在C的末端放置一個(gè)大小與小球1相同的小球2,其質(zhì)量為m2.現(xiàn)仍從D處?kù)o止釋放小球1,小球1與小球2發(fā)生正碰,小球2落在N點(diǎn),小球1落在P點(diǎn),測(cè)得OP為l,ON為3l.(1)小球1與小球2的質(zhì)量之比=;(2)若兩小球均看作質(zhì)點(diǎn),以兩球?yàn)橄到y(tǒng),碰前系統(tǒng)初動(dòng)能EK0=,碰后系統(tǒng)末動(dòng)能EK=,則系統(tǒng)機(jī)械能,(填“守恒”“不守恒”),可以得出兩球的碰撞是碰撞.(EK0、EK用題目中字母H、m2、l和重力加速度g表示)24.用如圖所示裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):①先測(cè)出可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A、B的質(zhì)量M、m及滑塊A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;②使A、B間彈簧壓縮,用細(xì)線將A、B連接,滑塊B緊靠桌邊;③剪斷細(xì)線,B做平拋運(yùn)動(dòng),測(cè)出水平位移s1、A在桌面滑行距離s2,為驗(yàn)證動(dòng)量守恒,寫(xiě)出還需測(cè)量的物理量及表示它的字母,如果動(dòng)量守恒,需滿足的關(guān)系式是.25.某同學(xué)用如圖所示的裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn).先將A球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的B球放在斜槽軌道末水平段的最右端上,讓A球仍從同一固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下,和B球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次.(1)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量.A.兩球的質(zhì)量mA、mBB.A球的釋放點(diǎn)離斜槽末端的豎直高度hC.線段、、的長(zhǎng)度D.斜槽末端離紙面的豎直高度H(2)在本實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),當(dāng)關(guān)系式成立時(shí),即可驗(yàn)證碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒.(3)在本實(shí)驗(yàn)中,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,在安裝斜槽軌道時(shí),應(yīng)讓斜槽末端保持水平,這樣做的目的是.A.入射球與被碰小球碰后均能從同一高度飛出B.入射球與被碰小球碰后能同時(shí)飛出C.入射球與被碰小球離開(kāi)斜槽末端時(shí)的速度為水平方向D.入射球與被碰小球碰撞時(shí)的動(dòng)能不損失.26.為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失),某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球,按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn):A.用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2;B.按照如圖所示的那樣,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點(diǎn)的切線水平。將一斜面BC連接在斜槽末端;C.先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下,記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置;D.將小球m2放在斜槽前端邊緣上,讓小球m1從斜槽頂端A處滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置;D.用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離。圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置,到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF。根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)是圖中的點(diǎn),m2的落點(diǎn)是圖中的點(diǎn)。(2)用測(cè)得的物理量來(lái)表示,只要滿足關(guān)系式,則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的。(3)用測(cè)得的物理量來(lái)表示,只要再滿足關(guān)系式,則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞。27.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,該裝置由水平長(zhǎng)木板及固定在木板一端的硬幣發(fā)射器組成,硬幣發(fā)射器包括支架、彈片即彈片釋放裝置.釋放彈片可將硬幣以某一初速度彈出.已知一元硬幣和五角硬幣與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)相同.主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:①將一元硬幣置于發(fā)射槽口,釋放彈片將硬幣發(fā)射出去,硬幣沿著長(zhǎng)木板中心線運(yùn)動(dòng),在長(zhǎng)木板中心線的適當(dāng)位置取一點(diǎn)O,測(cè)出硬幣停止滑動(dòng)時(shí)硬幣右側(cè)到O點(diǎn)的距離.再?gòu)耐晃恢冕尫艔椘瑢⒂矌虐l(fā)射出去,重復(fù)多次,取該距離的平均值記為x1,如圖乙所示;②將五角硬幣放在長(zhǎng)木板上,使其左側(cè)位于O點(diǎn),并使其直徑與中心線重合.按步驟①?gòu)耐晃恢冕尫艔椘?,重新彈射一元硬幣,使兩硬幣?duì)心正碰,重復(fù)多次,分別測(cè)出兩硬幣碰后停止滑行時(shí)距O點(diǎn)距離的平均值x2和x3,如圖丙所示.(1)為完成該實(shí)驗(yàn),除長(zhǎng)木板,硬幣發(fā)射器,一元或五角硬幣,刻度尺外,還需要的器材有;(2)實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有,驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為(用測(cè)量物理量對(duì)應(yīng)的字母表示).28.為了驗(yàn)證“兩小球碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒”,某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行了如下的操作:Ⅰ.將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙,并將該木板豎直立于靠近槽口處,使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O;Ⅱ.將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定,再使小球a從原固定點(diǎn)由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡B;Ⅲ.把小球b靜止放在斜槽軌道的水平段的最右端,讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止釋放,和小球b相碰后,兩小球分別撞到木板并在白紙上留下痕跡A和C;Ⅳ.用天平測(cè)出a、b兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為ma和mb,用刻度尺測(cè)量白紙上O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離分別為y1、y2和y3.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)小球a和b發(fā)生碰撞后,小球a在圖中痕跡應(yīng)是點(diǎn).(2)小球a下滑過(guò)程中與斜槽軌道間存在摩擦力,這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)(3)用本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的物理量來(lái)驗(yàn)證兩小球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,其表達(dá)式:.29.某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn).先將入射小球a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的被碰小球b球放在斜槽軌道末端的小立柱上,調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使兩小球碰撞時(shí)球心處于同一水平高度,讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次.(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),說(shuō)法正確的是.(填序號(hào)字母)A.斜槽軌道必須是光滑的B.必須測(cè)量小球a、b的直徑DC.必須測(cè)量斜槽軌道末端到水平地面的高度HD.必須測(cè)量小球a、b的質(zhì)量,且二者的關(guān)系為ma>mb(2)為測(cè)定未放小球b時(shí),小球a落點(diǎn)的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊,如圖給出了小球a落點(diǎn)附近的情況,由圖可得a球落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離應(yīng)為cm.(3)按照本實(shí)驗(yàn)方法,驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是.30.如圖所示為“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置.(1)下列說(shuō)法中符合本實(shí)驗(yàn)要求的是(選填選項(xiàng)前面的字母).A.軌道應(yīng)當(dāng)盡量光滑,以減小實(shí)驗(yàn)誤差B.每次入射球應(yīng)從斜槽上同一位置由靜止釋放C.安裝軌道時(shí),應(yīng)使軌道末端切線水平D.需要使用的測(cè)量?jī)x器有天平、秒表和刻度尺E.入射小球a和被碰小球b的質(zhì)量m1、m2應(yīng)該滿足m1=m2(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),先不放b球,讓a球多次從同一位置由靜止釋放,找到平均落點(diǎn)放上b球后,將a球仍從同一位置釋放并重復(fù)實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點(diǎn),在記錄紙上找到了兩球平均落點(diǎn)位置為A、C,并測(cè)得三點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為x1、x2和x3.若在誤差允許范圍內(nèi)滿足表達(dá)式,則可得出碰撞中動(dòng)量守恒的結(jié)論.若兩球的碰撞為彈性碰撞,則還應(yīng)滿足.31.某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)尋求碰撞前后不變量的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)器材有:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源(f=50Hz)、紙帶、刻度尺、表面光滑的平直金屬軌道、帶撞針的小車甲、帶橡皮泥的小車乙、天平.該小組實(shí)驗(yàn)的主要步驟有:A.用天平測(cè)出甲的質(zhì)量m1=0.50kg,乙的質(zhì)量m2=0.25kgB.更換紙帶重復(fù)操作三次C.接通電源,并給甲車一定的初速度v甲D.將平直軌道放在水平桌面上,在其一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連接電源E.將小車甲靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置,在車后固定紙帶,將小車乙靜止地放在平直軌道中間位置(1)上述實(shí)驗(yàn)步驟合理的順序?yàn)?,?)從打下的紙帶中,選取比較理想的一條,如圖2所示,請(qǐng)補(bǔ)充完成下表(均保留兩位有效數(shù)字)甲車乙車甲乙整體m/kg0.500.250.75v/(m?s﹣1)00mv0mv20(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)尋找出碰撞前后不變量的表達(dá)式為.32.在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,一般采用如圖甲、乙兩種裝置:(1)若采用乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以下所提供的測(cè)量工具中必需的是:A.直尺B.天平C.彈簧秤D.秒表(2)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,則在用甲裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)(P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置),所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的結(jié)論為(用裝置中的字母表示).33.如圖所示,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.(1)實(shí)驗(yàn)必須要求滿足的條件是A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端的切線是水平的C.入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下D.若入射小球質(zhì)量為m1,被碰小球質(zhì)量為m2,則m1>m2(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),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(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程,然后,把被碰小球m1靜置于軌道的末端,再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放,與小球m2相撞,并多次重復(fù).接下來(lái)要完成的必要步驟是(填選項(xiàng)的符號(hào))A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B.測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度hC.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE.測(cè)量平拋射程(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,則其表達(dá)式可表示為(用(2)中測(cè)量的量表示);(4)若ml=45.0g、m2=9.0g,=46.20cm.則可能的最大值為cm.34.在利用碰掩做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,圖中斜槽PQ與水平箱QR平滑連接,按要求安裝好儀器后開(kāi)始實(shí)驗(yàn).先不放被碰小球,重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次;然后把被碰小球靜止放在槽的水平部分的前端邊緣R處(槽口),又重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次,在白紙上記錄下掛于槽口R的重錘線在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)和各次實(shí)驗(yàn)時(shí)小球落點(diǎn)的平均位置,從左至右依次為O,M.P,N點(diǎn),測(cè)得兩小球直徑相等,入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1、m2,且m1=2m2則:(1)兩小球的直徑用螺旋測(cè)微器核準(zhǔn)相等,測(cè)量結(jié)果如圖乙,則兩小球的直徑均為m.(2)入射小球每次滾下都應(yīng)從斜槽上的同一位置無(wú)初速釋放,其目的是.A.為了使入射小球每次都能水平飛出糟口B.為了使入射小球每次都以相同的動(dòng)量到達(dá)槽口C.為了使入射小球在空中飛行的時(shí)間不變D.為了使入射小球每次都能與被碰小球?qū)π呐鲎玻?)下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是.A.未放被碰小球和放了被碰小球時(shí),入射小球m1的落點(diǎn)分別是M、P.B.未放被碰小球和放了被碰小球時(shí),入射小球m1的落點(diǎn)分別是P、M.C.未放被碰小球和放了被碰小球時(shí),入肘小球m1的落點(diǎn)分別是N、M.D.在誤差允許的范田內(nèi)若測(cè)得|ON|=2|MP|,則表明碰撞過(guò)程中由m1、m2兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒.35.利用氣墊導(dǎo)軌通過(guò)閃光照相進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)要求研究?jī)苫瑝K碰撞時(shí)動(dòng)能損失很小和很大等各種情況,若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大應(yīng)選圖中的(填“甲”或“乙”)、若要求碰撞動(dòng)能損失最小則應(yīng)選圖中的.(填“甲”或“乙”)(甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈,乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥)(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)碰撞前B滑塊靜止,A滑塊勻速向B滑塊運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞,利用閃光照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的閃光照片如圖所示.已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為T(mén),在這4次閃光的過(guò)程中,A、B兩滑塊均在0~80cm的范圍內(nèi),且第1次閃光時(shí),滑塊A恰好位于x=10cm處.若A、B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短,均可忽略不計(jì),則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的時(shí)刻,A、B兩滑塊質(zhì)量比mA:mB=.36.(1)圖甲是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置圖,光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)器材后在右邊的遮光筒內(nèi)空間發(fā)生干涉,遮光筒的一端裝有毛玻璃屏,我們將在這個(gè)屏上觀察干涉條紋.圖中A、B、C分別是濾光片、單縫和.(2)乙圖裝置可以用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.具體操作步驟如下:①將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同定在長(zhǎng)木板的一端,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車A的后面,此步驟操作時(shí)(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力.②讓小車A運(yùn)動(dòng),小車B靜止,在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥,碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體,需要按此步驟操作的理由是.③根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶計(jì)算出兩小車碰撞前和完成碰撞后的速度分別為v1、v2,請(qǐng)寫(xiě)出需要驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式(已知A車的質(zhì)量為mA,車的質(zhì)量為mB).37.某同學(xué)用如圖所示的裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒.該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣龋瑘D中PQ是斜槽,QR為水平槽.具體做法是:先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滑下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滑下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)該操作10次,并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置.圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置.(1)為使兩球碰撞是一維碰撞,所選兩球的直徑關(guān)系為:A球直徑(選填“大于”、“小于”或“等于”)B球直徑.(2)以下選項(xiàng)中,必須進(jìn)行測(cè)量的是A.水平槽上未放B球時(shí),A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B.A球與B球碰撞后,A、B球落點(diǎn)位置分別到O點(diǎn)的距離、C.A球和B球在空中飛行的時(shí)間tD.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度h(3)已知兩小球質(zhì)量mA和mB,該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)A、B兩球在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒.請(qǐng)寫(xiě)出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式(請(qǐng)用題中符號(hào)表示).38.氣墊導(dǎo)軌是一種實(shí)驗(yàn)輔助儀器,利用它可以非常精確地完成多個(gè)高中物理實(shí)驗(yàn),滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí),可認(rèn)為不受摩擦阻力,現(xiàn)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖.(1)對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行調(diào)節(jié)平衡,使氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)都正常工作,在導(dǎo)軌上只放置滑塊a.調(diào)整調(diào)節(jié)旋鈕,輕推滑塊,觀察滑塊通過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間,當(dāng)時(shí),說(shuō)明導(dǎo)軌已經(jīng)水平.(2)使用天平測(cè)得滑塊a、b質(zhì)量分別為ma、mb,然后按如圖所示方式放在氣墊導(dǎo)軌上.使滑塊a獲得向右的速度,滑塊a通過(guò)光電門(mén)1后與靜止的滑塊b碰撞并粘在一起,遮光條通過(guò)光電門(mén)1、2的時(shí)間分別為t1、t2,則上述物理量間如果滿足關(guān)系式,則證明碰撞過(guò)程中兩滑塊的總動(dòng)量守恒.39.某同學(xué)用如圖所示裝置,通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.①實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是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?jié)L下②在以下選項(xiàng)中,哪些是本實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量(填選項(xiàng)目編號(hào))A.水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離B.A球與B球碰撞后,測(cè)量A球落點(diǎn)M到O點(diǎn)的距離C.A球與B球碰撞后,測(cè)量B球落點(diǎn)N到O點(diǎn)的距離D.測(cè)量A球或B球的直徑E.測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)F.測(cè)量釋放點(diǎn)G相對(duì)水平槽面的高度G.測(cè)量水平槽面離地的高度.40.某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn).氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差.(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟:①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向;④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;⑥先,然后,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng);⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出理想的紙帶如圖(b)所示;⑧測(cè)得滑塊1的質(zhì)量310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g.試完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容.(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為kg?m/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為kg?m/s(保留三位有效數(shù)字).(3)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是.41.某實(shí)驗(yàn)小組制作了個(gè)彈簧彈射裝置,輕質(zhì)彈簧和兩個(gè)金屬小球放置在幾乎光滑的金屬管中,將金屬管水平固定在高處,開(kāi)始時(shí)壓縮彈簧并鎖定,使兩球與彈簧兩端剛好接觸,然后解除對(duì)彈簧的鎖定,將兩球從金屬管的兩端彈射出去.實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)測(cè)量和步驟.(g=9.8m/s2)(1)用天平測(cè)出兩球的質(zhì)量ml和m2.(2)用刻度尺測(cè)出金屬管離地面的高度h.(3)記錄下兩小球在水平面上的落點(diǎn)M、N.a(chǎn).若要測(cè)量彈簧鎖定狀態(tài)具有的彈性勢(shì)能,還必須測(cè)量的物理量有.(單選)A.彈簧的壓縮量△xB.小球的直徑DC.兩小球落地點(diǎn)M、N到對(duì)應(yīng)管口的水平距離x1、x2.D.兩小球從管口到地面的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tb.根據(jù)測(cè)量結(jié)果,可得到彈簧鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能可表示為.c.在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,如果關(guān)系式成立,則說(shuō)明兩小球在離開(kāi)管口前動(dòng)量守恒.42.在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,氣墊導(dǎo)軌上放置著帶有遮光板的滑塊A、B,遮光板的寬度相同,測(cè)得的質(zhì)量分別為m1和m2.實(shí)驗(yàn)中,用細(xì)線將兩個(gè)滑塊拉近使輕彈簧壓縮,然后燒斷細(xì)線,輕彈簧將兩個(gè)滑塊彈開(kāi),測(cè)得它們通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間分別為t1、t2.(1)圖2為甲、乙兩同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光板寬度d時(shí)所得的不同情景.由該圖可知甲同學(xué)測(cè)得的示數(shù)為mm,乙同學(xué)測(cè)得的示數(shù)為mm.(2)用測(cè)量的物理量表示動(dòng)量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式:,被壓縮彈簧開(kāi)始貯存的彈性勢(shì)能EP=.43.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn).如圖甲所示,長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡兩車的摩擦力;讓小車P做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來(lái)靜止在前方的小車Q相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng);在小車P后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz.(1)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示,A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則應(yīng)選段來(lái)計(jì)算小車P碰撞前的速度,應(yīng)選段來(lái)計(jì)算小車P和Q碰后的共同速度.(選填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)(2)測(cè)得小車P的質(zhì)量m1=0.4kg,小車Q的質(zhì)量m2=0.2kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量大小為kg?m/s,碰后兩小車的總動(dòng)量大小為kg?m/s.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)由本次實(shí)驗(yàn)獲得的初步結(jié)論是.44.某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板的一端,質(zhì)量為m1的小車靜止在長(zhǎng)木板上,紙帶固定在小車上并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,調(diào)整木板一端的高度,開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,輕推小車,使紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰且間距均勻.在木板中部放上質(zhì)量為m2的小車(兩小車材質(zhì)相同),重復(fù)實(shí)驗(yàn),m2上貼有粘合裝置可以使兩車碰撞后粘合在一起運(yùn)動(dòng).某次實(shí)驗(yàn)該組同學(xué)打出的紙帶如圖乙所示,若交流電源的頻率為f,則碰撞前系統(tǒng)的動(dòng)量為,碰撞后系統(tǒng)的動(dòng)量為,若兩車相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為(用題中所給字母表示),根據(jù)紙帶判斷碰撞發(fā)生在段(用紙帶上所給大寫(xiě)字母表示).45.氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)),采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:a.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB.b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平.c.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上.d.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1.e.按下電鈕放開(kāi)卡銷,同時(shí)使記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作.當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí),記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2.①實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量及其符號(hào)是.②作用前A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為;作用后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為.③作用前、后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和并不完全此昂等,產(chǎn)生誤差的原因有(1),(2)(至少答出兩點(diǎn))46.如圖甲所示,在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí),在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng).然后與原來(lái)靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng),在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,長(zhǎng)木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力.(1)下列操作正確的是.A.一個(gè)車上裝上撞針是為了改變兩車的質(zhì)量B.一個(gè)車上裝上橡皮泥是為了碰撞后粘在一起C.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再釋放拖動(dòng)紙帶的小車D.先釋放拖動(dòng)紙帶的小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(2)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上).A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn),則應(yīng)選段來(lái)計(jì)算A的碰前速度,應(yīng)選段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).(3)已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.34kg,小車B的質(zhì)量m2=0.17kg,由以上測(cè)量結(jié)果可得碰前總動(dòng)量為kg?m/s,碰后總動(dòng)量為kg?m/s.(計(jì)算結(jié)果保留四位有效數(shù)字).47.某物理興趣小組利用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門(mén),水平平臺(tái)上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小可忽略不計(jì),左側(cè)為粗糙水平面,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間.采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:①在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的窄擋光片;②用天平分別測(cè)出小滑塊a(含擋光片)和小球b的質(zhì)量ma、mb;③在a和b間用細(xì)線連接,中間夾一被壓縮了的輕彈簧,靜止放置在平臺(tái)上;④細(xì)線燒斷后,a、b瞬間被彈開(kāi),向相反方向運(yùn)動(dòng);⑤記錄滑塊a通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t;⑥滑塊a最終停在C點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),用刻度尺測(cè)出AC之間的距離Sa;⑦小球b從平臺(tái)邊緣飛出后,落在水平地面的B點(diǎn),用刻度尺測(cè)出平臺(tái)距水平地面的高度h及平臺(tái)邊緣鉛垂線與B點(diǎn)之間的水平距離Sb;⑧改變彈簧壓縮量,進(jìn)行多次測(cè)量.(1)該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”,則只需驗(yàn)證=即可.(用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示)(2)改變彈簧壓縮量,多次測(cè)量后,該實(shí)驗(yàn)小組得到Sa與的關(guān)系圖象如圖2所示,圖線的斜率為k,則平臺(tái)上A點(diǎn)左側(cè)與滑塊a之間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小為.(用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示)48.水平桌面上有一個(gè)半徑很大的圓弧軌道P,某實(shí)驗(yàn)小組用此裝置(如圖)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):①調(diào)整軌道P的位置,讓其右端與桌邊對(duì)齊,右端上表面水平;②在木板Q表面由內(nèi)到外頂上白紙和復(fù)寫(xiě)紙,并將該木板豎直緊貼桌邊;③將小物塊a從軌道頂端由靜止釋放,撞到Q在白紙上留下痕跡O;④保持Q豎直放置,向右平移L,重復(fù)步驟③,在白紙上留下痕跡O1;⑤在軌道的右端點(diǎn)放置一個(gè)與a完全相同的物塊b,重復(fù)步驟③,a和b碰后黏在一起,在白紙上留下痕跡O2;⑥將軌道向左平移S,緊靠其右端固定一個(gè)與軌道末端等高,長(zhǎng)度為S的薄板R,薄板右端與桌邊對(duì)齊(虛線所示),重復(fù)步驟③,在白紙上留下痕跡O3;⑦用刻度尺測(cè)出L、S、y1、y2、y3.不考慮空氣阻力,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,完成下列問(wèn)題:(用已知量和待測(cè)量的符號(hào)表示)(1)步驟④中物塊a離開(kāi)軌道末端時(shí)的速率為;(2)若測(cè)量數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式,則說(shuō)明步驟⑤中a與b在軌道末端碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒;(3)步驟⑥中物塊a離開(kāi)薄板R右端時(shí)的速率為;(4)物塊a與薄板R間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.49.如圖(a)所示,是某學(xué)習(xí)小組用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,在氣墊導(dǎo)軌上懸浮停放甲、乙兩滑塊,甲滑塊連接一穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶.當(dāng)甲滑塊受到水平向右的瞬時(shí)沖量后,隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,甲滑塊運(yùn)動(dòng)一段距離后,與靜止的乙滑塊正碰并粘合成一體繼續(xù)運(yùn)動(dòng),紙帶記錄下碰撞前甲滑塊和碰撞后兩滑塊運(yùn)動(dòng)情況如圖(b)所示.已測(cè)得甲滑塊的質(zhì)量m甲=0.40kg,乙滑塊的質(zhì)量m乙=0.18kg,電源頻率為50Hz.由測(cè)量結(jié)果可得:(1)碰撞前甲滑塊運(yùn)動(dòng)速度大小為m/s;碰前兩滑塊的總動(dòng)量為kg?m/s;碰后兩滑塊的總動(dòng)量為kg?m/s;(所有結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字);(2)碰撞前后,兩滑塊的總動(dòng)量并不嚴(yán)格相等,你認(rèn)為引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是:(答出一個(gè)原因即可).50.恢復(fù)系數(shù)是反映碰撞時(shí)物體變形恢復(fù)能力的參數(shù),它只與碰撞物體的材料有關(guān).兩物體碰撞后的恢復(fù)系數(shù)為,其中v1、v2和v1'、v2'分別為物體m1、m2碰撞后的速度.某同學(xué)利用如下實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定物體m1和m2碰撞后恢復(fù)系數(shù).實(shí)驗(yàn)步驟如下:①如圖所示,將白紙、復(fù)寫(xiě)紙固定在豎直放置的木條上,用來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)中球m1、球m2與木條的撞擊點(diǎn);②將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球m1從斜軌上A點(diǎn)由靜止釋放,撞擊點(diǎn)為B';③將木條平移到圖中所示位置,入射球m1從斜軌上A點(diǎn)由靜止釋放,確定撞擊點(diǎn);④球m2靜止放置在水平槽的末端相撞,將入射球m1從斜軌上A點(diǎn)由靜止釋放,球m1和球m2相撞后的撞擊點(diǎn);⑤測(cè)得B'與撞擊點(diǎn)N、P、M各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h3;根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:(1)兩小球的質(zhì)量關(guān)系為m1m2(填“>”、“=”或“<”)(2)木條平移后,在不放小球m2時(shí),小球m1從斜軌頂端A點(diǎn)由靜止釋放,m1的落點(diǎn)在圖中的點(diǎn),把小球m2放在斜軌末端邊緣B處,小球m1從斜軌頂端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下,使它們發(fā)生碰撞,碰后小球m1的落點(diǎn)在圖中點(diǎn).(3)利用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)據(jù)表示小球m1和小球m2碰撞后的恢復(fù)系數(shù)為e=點(diǎn).(4)若在利用天平測(cè)量出兩小球的質(zhì)量分別為m1、m2,則滿足表示兩小球碰撞后動(dòng)量守恒;若滿足表示兩小球碰撞前后機(jī)械能均守恒.
1驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(高考物理力學(xué)實(shí)驗(yàn))參考答案與試題解析一.實(shí)驗(yàn)題(共50小題)1.如圖,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撤前后的動(dòng)量關(guān)系。圖中0點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球m1,多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,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位置靜上釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù),測(cè)出碰后m1平均落地點(diǎn)在M點(diǎn),m2平均落地點(diǎn)在N點(diǎn),不計(jì)小球與軌道潤(rùn)的摩擦。(1)實(shí)驗(yàn)中,不需要測(cè)量的物理量是B(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A.兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程(2)若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)m1?OM+m2?ON小于m1?OP,則可能的原因是C(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A.碰撞過(guò)程有機(jī)械能的損失B.計(jì)算時(shí)沒(méi)有將小球半徑考慮進(jìn)去C.放上小球m2后,入射球m1從傾斜軌道上都止釋放的位置比原來(lái)的低(3)若兩球發(fā)生彈性正碰,則OM、ON、OP之間一定滿足的關(guān)系是A(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A.OP=ON﹣OMB.2OP=ON+OMC.OP﹣ON=2OM【分析】(1)過(guò)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(guò)質(zhì)量與水平射程乘積來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒。(2)根據(jù)碰撞前后動(dòng)量守恒可以寫(xiě)成表達(dá)式,若碰撞為彈性碰撞,則碰撞前后動(dòng)能相同;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),應(yīng)用動(dòng)量的定義式與動(dòng)量守恒定律分析答題,注意掌握彈性碰撞時(shí)碰后速度公式可以牢記以準(zhǔn)確應(yīng)用?!窘獯稹拷猓海?)本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的動(dòng)量守恒的式子是:m1v1=m1v1′+m2v2′,要測(cè)量質(zhì)量和速度,但速度是由水平位移來(lái)代替的,所以時(shí)間相同不用測(cè)量;即高度不用測(cè)量。故選:B;(2)碰撞的機(jī)械能損失不會(huì)動(dòng)量守恒,那么出現(xiàn)此種結(jié)論只能是第二次滑下時(shí),比第一次滑下時(shí)低一些,故選:C;(3)根據(jù)彈性碰撞的公式,碰撞后兩球的速度為:v1=v0,v2=v0,顯然v2﹣v1=v0,因平拋運(yùn)動(dòng)中的時(shí)間相等,所以有:OP=ON﹣OM;故A正確,BCD錯(cuò)誤。故答案為:(1)B;(2)C;(3)A。【點(diǎn)評(píng)】實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運(yùn)動(dòng)并且落到同一水平面上,故下落的時(shí)間相同,所以在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中把本來(lái)需要測(cè)量的速度改為測(cè)量平拋過(guò)程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移,可見(jiàn)掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類題目。2.用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,小車P的前端粘有橡皮泥,后端連接通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,在長(zhǎng)木板右端墊放木塊以平衡摩擦力,推一下小車P,使之運(yùn)動(dòng),與靜止的小車Q相碰粘在一起,繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。(1)實(shí)驗(yàn)獲得的一條紙帶如圖乙所示,根據(jù)點(diǎn)跡的不同特征把紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行了區(qū)域劃分,用刻度尺測(cè)得各點(diǎn)到起點(diǎn)A的距離。根據(jù)碰撞前后小車的運(yùn)動(dòng)情況,應(yīng)選紙帶上BC段來(lái)計(jì)算小車P的碰前速度。(2)測(cè)得小車P(含橡皮泥)的質(zhì)量為m1,小車Q(含橡皮泥)的質(zhì)量為m2,如果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式,則可驗(yàn)證小車P、Q碰撞前后動(dòng)量守恒。(3)如果在測(cè)量小車P的質(zhì)量時(shí),忘記粘橡皮泥,則所測(cè)系統(tǒng)碰前的動(dòng)量與系統(tǒng)碰后的動(dòng)量相比,將偏?。ㄌ睢捌蟆被颉捌 被颉跋嗟取保!痉治觥浚?)實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)平衡摩擦力,小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力為零,小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間內(nèi)的位移相等,分析圖示紙帶,然后答題。(2)根據(jù)圖示圖象求出小車碰撞前后的速度,然后求出碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)量,確定實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式。(3)根據(jù)題意與動(dòng)量的計(jì)算公式分析實(shí)驗(yàn)誤差?!窘獯稹拷猓海?)兩小車碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng),在相等時(shí)間內(nèi)小車位移相等,由圖示紙帶可知,應(yīng)選擇紙帶上的BC段求出小車P碰撞前的速度。(2)設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔為T(mén),由圖示紙帶可知,碰撞前小車的速度:v=,碰撞后小車的速度:v′=,如果碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則:m1v=(m1+m2)v′,即:m1=(m1+m2),整理得:;(3)在測(cè)量小車P的質(zhì)量時(shí),忘記粘橡皮泥,小車P質(zhì)量的測(cè)量值小于真實(shí)值,由P=mv可知,所測(cè)系統(tǒng)碰前的動(dòng)量小于碰撞后系統(tǒng)的動(dòng)量。故答案為:(1)BC;(2);(3)偏小。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,認(rèn)真審題理解題意是解題的前提,知道小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、應(yīng)用動(dòng)量計(jì)算公式:P=mv、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律即可解題。3.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,光滑水平桌面上有一輕彈簧,原長(zhǎng)很短,小球A、B將彈簧壓縮至某一長(zhǎng)度后由靜止釋放,A、B被彈開(kāi)后沿桌面邊緣飛出,落至水平地面上的M、N兩點(diǎn)。用天平測(cè)出小球A、B的質(zhì)量m1、m2,用刻度尺測(cè)量M、N點(diǎn)到桌面左右邊緣的水平距離分別為x1、x2.已知重力加速度為g①只要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式m1x1=m2x2(用以上物理量符號(hào)表示),就能驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。②該小組認(rèn)為,利用此實(shí)驗(yàn)的裝置及測(cè)量?jī)x器還可以測(cè)定彈簧被壓縮的彈性勢(shì)能。那么除了以上測(cè)量數(shù)據(jù),還必須測(cè)量桌面到地面的高度h(用文字及相應(yīng)符號(hào)表示),彈性勢(shì)能的表達(dá)式:(用以上對(duì)應(yīng)物理量符號(hào)表示)【分析】①由靜止釋放后,兩球離開(kāi)桌面做平拋運(yùn)動(dòng),由于高度相等,則平拋的時(shí)間相等,水平位移與初速度成正比,把平拋的時(shí)間作為時(shí)間單位,小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。將需要驗(yàn)證的關(guān)系速度用水平位移替代。即可進(jìn)行分析求解;②對(duì)系統(tǒng)根據(jù)能量守恒定律列式可得到彈性勢(shì)能的表達(dá)式?!窘獯稹拷猓孩偾螂x開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng),取A的初速度方向?yàn)檎较?,兩球質(zhì)量和平拋初速度分別為:m1、m2,v1、v2,平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為x1、x2,平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t.需要驗(yàn)證的方程:0=m1v1﹣m2v2,其中,代入得到:m1x1=m2x2,②平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向:,得到:對(duì)系統(tǒng)根據(jù)能量守恒定律有:代入速度和時(shí)間得到:,故還需要測(cè)量桌面到地面的高度h,故答案為:①m1x1=m2x2;②桌面到地面的高度h,【點(diǎn)評(píng)】本題是運(yùn)用等效思維方法,將水平速度變成水平位移進(jìn)行測(cè)量,利用了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;落地時(shí)間相等,這樣將不便驗(yàn)證的方程變成容易驗(yàn)證。要注意體會(huì)本實(shí)驗(yàn)方法。4.在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,一般采用如圖甲、乙兩種裝置:(1)若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則要求CA.m1>m2r1>r2B.m1>m2r1<r2C.m1>m2r1=r2D.m1<m2r1=r2(2)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,則在用甲裝置實(shí)驗(yàn)時(shí),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的公式為m1OP=m1OM+m2O′N(用裝置圖中的字母表示)(3)若采用乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以下所提供的測(cè)量工具中必須有的是ACA.毫米刻度尺B.游標(biāo)卡尺C.天平D.彈簧秤E.秒表(4)在實(shí)驗(yàn)裝置乙中,若小球和斜槽軌道非常光滑,則可以利用一個(gè)小球驗(yàn)證小球在斜槽上下滑過(guò)程中的機(jī)械能守恒。這時(shí)需要測(cè)量的物理量有:小球靜止釋放的初位置到斜槽末端的高度差h1,小球從斜槽末端水平飛出后平拋運(yùn)動(dòng)到地面的水平位移s、豎直下落高度h2.則所需驗(yàn)證的關(guān)系式為s2=4h1h2。(不計(jì)空氣阻力,用題中的字母符號(hào)表示)【分析】(1)為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變,故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量。為了使兩球發(fā)生正碰,兩小球的半徑相同;(2、3)兩球做平拋運(yùn)動(dòng),由于高度相等,則平拋的時(shí)間相等,水平位移與初速度成正比,把平拋的時(shí)間作為時(shí)間單位,小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。將需要驗(yàn)證的關(guān)系速度用水平位移替代。根據(jù)表達(dá)式確定需要測(cè)量的物理量。(4)驗(yàn)證小球在斜槽上下滑過(guò)程中的機(jī)械能守恒,即驗(yàn)證在斜槽滑下動(dòng)能的增加量與重力勢(shì)能的減小量是否相等?!窘獯稹拷猓海?)在小球碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒定律故有:m1v0=m1v1+m2v2在碰撞過(guò)程中動(dòng)能守恒故有:m1v02=m1v12+m2v22解得:v1=v0要碰后入射小球的速度為:v1>0即為:m1﹣m2>0,m1>m2,為了使兩球發(fā)生正碰,兩小球的半徑相同,有:r1=r2故選:C(2、3)P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置,M為碰后入射小球的位置,N為碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度為:v1=碰撞后入射小球的速度為:v2=碰撞后被碰小球的速度為:v3=若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過(guò)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,可得:m1OP=m1OM+m2O′N故需要測(cè)量的工具有刻度尺和天平。(4)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有:h2=gt2,解得:t=,平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為:v0==s,則動(dòng)能的增加量為:△Ek=mv02=,重力勢(shì)能的減小量為:△Ep=mgh1,則驗(yàn)證有:=mgh1,即為:s2=4h1h2。故答案為:(1)C;(2)m1OP=m1OM+m2O′N;(3)AC;(4)s2=4h1h2【點(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn),要注意本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用等效思維方法,平拋時(shí)間相等,用水平位移代替初速度,這樣將不便驗(yàn)證的方程變成容易驗(yàn)證;在學(xué)習(xí)中要注意理解該方法的準(zhǔn)確應(yīng)用。5.某同學(xué)把兩個(gè)大小不同的物體用細(xì)線連接,中間夾一被壓縮的彈簧,如圖所示,將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上,燒斷細(xì)線,觀察兩物體的運(yùn)動(dòng)情況,進(jìn)行必要的測(cè)量,探究反沖過(guò)程動(dòng)量變化的規(guī)律。(1)該同學(xué)還必須有的測(cè)量?jī)x器是刻度尺、天平;(2)需要直接測(cè)量的物理量是兩物體的質(zhì)量m1、m2和兩物體落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊緣的水平距離x1、x2;(3)根據(jù)課堂探究,本實(shí)驗(yàn)中反沖過(guò)程動(dòng)量守恒的表達(dá)式應(yīng)為m1x1=m2x2。【分析】燒斷細(xì)線后,兩球離開(kāi)桌面做平拋運(yùn)動(dòng),由于高度相等,則平拋的時(shí)間相等,水平位移與初速度成正比,把平拋的時(shí)間作為時(shí)間單位,小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。將需要驗(yàn)證的關(guān)系速度用水平位移替代?!窘獯稹拷猓喝⌒∏?的初速度方向?yàn)檎较颍瑑尚∏蛸|(zhì)量和平拋初速度分別為m1、m2,v1、v2,平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為s1、s2,平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。需要驗(yàn)證的方程:0=m1v1﹣m2v2又v1=,v2=代入得到m1s1=m2s2故需要測(cè)量?jī)赡緣K的質(zhì)量m1和m2,兩木塊落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離s1,s2所以需要的器材為刻度尺、天平;需要認(rèn)證的表達(dá)式為:m1x1=m2x2故答案為:(1)刻度尺、天平;(2)兩木塊的質(zhì)量m1和m2,兩木塊落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離x1,x2;(3)m1x1=m2x2【點(diǎn)評(píng)】本題考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用;是運(yùn)用等效思維方法,平拋時(shí)間相等,用水平位移代替初速度,這樣將不便驗(yàn)證的方程變成容易驗(yàn)證。6.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在水平軌道上碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。裝置圖中O點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí)先將入射小球m1,多次從斜軌道上的P位置由靜止釋放,找到其落地點(diǎn)的平均位置Q,測(cè)量水平射程O(píng)Q.接著將被碰小球置于水平軌道,再將人射小球m1從斜軌道上P位置由靜止釋放,與小球m2相碰,并重復(fù)多次,分別找到兩球相碰后落地點(diǎn)的平均位置。(1)要達(dá)成本實(shí)驗(yàn)?zāi)康模韵履男┪锢砹窟€需要測(cè)量AD(填選項(xiàng)前的字母)。A.兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B.小球m1開(kāi)始釋放時(shí)距水平導(dǎo)軌的高度hC.拋出點(diǎn)距地面的高度HD.兩個(gè)小球相碰之后平拋的水平射程O(píng)M、ON(2)實(shí)驗(yàn)中,在確定小球落地點(diǎn)的平均位置時(shí),通常采用的做法是用圓規(guī)畫(huà)一個(gè)盡可能小的圓,把所有落點(diǎn)圈在里面,圓心即平均位置,其目的是減小實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差(填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差)。(3)若兩球相碰前后動(dòng)量守恒,其表達(dá)式為m1?OQ=m1?OM+m2?ON;若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為m1?OQ2=m1?OM2+m2?ON2。(兩空均用所測(cè)量的量表示)【分析】(1)由動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式,根據(jù)表達(dá)式確定需要測(cè)量的量。(2)可以用很小的圓把小球的落點(diǎn)位置圈起來(lái),圓的圓心可以認(rèn)為是小球落點(diǎn)的平均位置。(3)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式?!窘獯稹拷猓海?)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律,需要驗(yàn)證:m1v1=m1v2+m2v3,小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),它們拋出點(diǎn)的高度相等,在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,上式兩邊同時(shí)乘以t得:m1v1t=m1v2t+m2v3t得:m1OQ=m1OM+m2ON,因此實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量:兩球的質(zhì)量、小球的水平位移,故選:AD;(2)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),該實(shí)驗(yàn)利用了多次實(shí)驗(yàn)取平均值的思想進(jìn)行的,在確定小球落點(diǎn)時(shí)注意采用的方法是用圓規(guī)畫(huà)一個(gè)盡可能小的圓把所有的落點(diǎn)圈在里面,圓心即平均位置,這樣可以減小實(shí)驗(yàn)過(guò)程中造成的偶然誤差;(3)由(1)可知,若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為:m1OQ=m1OM+m2ON;如果碰撞為彈性碰撞,則碰撞過(guò)程機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:m1v12=m1v22+m2v32,兩邊同時(shí)乘以t2得:m1v12t2=m1v22t2+m2v32t2整理得:m1OQ2=m1OM2+m2ON2。故答案為:(1)AD;(2)用圓規(guī)畫(huà)一個(gè)盡可能小的圓,把所有落點(diǎn)圈在里面,圓心即平均位置;偶然誤差;(3)m1?OQ=m1?OM+m2?ON;m1?OQ2=m1?OM2+m2?ON2?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)原理、刻度尺讀數(shù)、動(dòng)量守恒表達(dá)式,解題時(shí)需要知道實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)動(dòng)量守恒定律與平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是正確答題的前提與關(guān)鍵。7.在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上垂直的投影。a、b是兩個(gè)半徑相等的小球。先讓入射球a多次從斜軌上同一位置S靜止釋放,找到其平拋落地點(diǎn)的位置,測(cè)量平拋射程。然后,把被碰的小球b靜置于軌道的水平部分,再將入射球a從斜軌上S位置靜置釋放,與小球b相碰,并多次重復(fù)。(1)為了保證在碰撞過(guò)程中a球不反彈,a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1大于m2(2)完成本實(shí)驗(yàn),必須測(cè)量的物理量有CD。A.小球a開(kāi)始釋放的高度hB.拋出點(diǎn)距離地面的高度HC.A球和B球的質(zhì)量m1、m2D.記錄點(diǎn)O到A、B、C的距離OA、OB、OC(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示m1OB=m1?OA+m2?OC【分析】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量可測(cè)而瞬時(shí)速度較難。因此采用了落地高度不變的情況下,水平射程來(lái)反映平拋的初速度大小,所以僅測(cè)量小球拋出的水平射程來(lái)間接測(cè)出速度。過(guò)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(guò)質(zhì)量與水平射程乘積來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒。【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中為了防止入射球反彈,故要求入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,故答案為:大于;(2)(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),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(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程O(píng)P.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(fù)。測(cè)量平均落點(diǎn)的位置,找到平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移,因此步驟中CD是必須的;而豎直高度以及小球釋放時(shí)的高度均不需要測(cè)量;故選CD;(3)動(dòng)量守恒的表達(dá)式是m1v0=m1v1+m2v2由于小球在空中飛行時(shí)間相等,則兩邊同乘以時(shí)間即為水平射程,故兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,則m1?OB+m2?OC=m1?OA應(yīng)成立。故應(yīng)驗(yàn)證m1?OB與m1?OA+m2?OC是否相等。故答案為:(1)大于(2)CD(3)m1?OA+m2?OC【點(diǎn)評(píng)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律中,會(huì)在相同高度下,用水平射程來(lái)間接測(cè)出速度,將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,要注意體會(huì)此類方法的正確應(yīng)用。8.圖為“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,圖中P點(diǎn)是未放被碰小球2時(shí)入射小球1的落點(diǎn).(1)入射小球1與被碰小球2直徑相同,均為d,為了減小誤差,它們的質(zhì)量相比較,應(yīng)是m1>m2.(選填“>”、“<”、“=”)(2)為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng),必須調(diào)整斜槽使末端切線水平.(3)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒,下列關(guān)系式成立的是C.A.B.C..【分析】(1)為防止入射球反彈,入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量.(2)為使小球做平拋運(yùn)動(dòng),軌道末端切線應(yīng)水平.(3)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式.【解答】解:(1)為防止碰撞后入射球反彈,入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量,即:m1>m2.(2)為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng),必須調(diào)整斜槽使末端切線水平.(3)小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng),由于拋出點(diǎn)的高度相等,它們做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等,由動(dòng)量守恒定律得:m1v1=m1v1′+m2v2′兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得:m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,則:m1=m1+m2(﹣2d),故C正確;故選:C;故答案為:(1)>;(2)末端切線水平;(3)C.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,知道實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是解題的前提,掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可解題,平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與積累.9.某同學(xué)設(shè)想用如圖甲所示的裝置,研究?jī)蓚€(gè)完全相同的小球碰撞時(shí)有無(wú)機(jī)械能損失,設(shè)想如下:小球A用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸于O點(diǎn),當(dāng)A擺到O點(diǎn)正下方的C點(diǎn)時(shí)恰好與桌面接觸但無(wú)壓力,現(xiàn)將A球從Q點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)剛好與靜置于桌面P點(diǎn)、與A完全相同的小球B碰撞,B平拋落至地面.該同學(xué)測(cè)得Q到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及B平拋的水平位移L.(1)若用游標(biāo)卡尺測(cè)小球的直徑d如圖乙所示,則d=11.35cm;(2)測(cè)量小球下降的高度時(shí),應(yīng)該以球所在位置Q時(shí)球的下邊沿(選填“球的下邊沿”或“球心”)到桌面的距離為小球下降的高度H;(3)思考發(fā)現(xiàn),測(cè)小球直徑并非必要步驟,要使A、B兩球?qū)π恼?,只要讓球A自由懸掛后處于C點(diǎn),B球緊貼A球放置,且P與O、Q、C三點(diǎn)構(gòu)成的平面必須共面.(4)實(shí)驗(yàn)中改變H,多測(cè)幾次H和L的數(shù)值,得到如圖丙所示的圖線,如果兩球碰撞過(guò)程中有機(jī)械能損失,則該圖線的斜率k小于(選填“大于”、“等于”或“小于”)4h.【分析】(1)明確游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法,注意在讀數(shù)時(shí)需要估讀;(2)明確高度測(cè)量方法,明確下邊測(cè)量的是桌面位置,故起點(diǎn)應(yīng)測(cè)量下邊緣;(3)明確碰撞中要沒(méi)有能量損失,應(yīng)發(fā)生對(duì)心碰撞,從而碰定B球的位置;(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析
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