高考物理核心高頻考點(diǎn)專(zhuān)題備考實(shí)驗(yàn)07 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律（解析版）

實(shí)驗(yàn)07驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律●注意事項(xiàng)1.碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。2.利用“氣墊導(dǎo)軌”完成實(shí)驗(yàn),調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí),注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。3.完成該實(shí)驗(yàn)的方案有若干,可驗(yàn)證一維的彈性碰撞、非彈性碰撞(完全非彈性碰撞),其原理均為測(cè)出物體作用前、后的動(dòng)量,可探究各類(lèi)碰撞的特點(diǎn)?！裾`差分析1.系統(tǒng)誤差:主要來(lái)源于裝置本身是否符合要求,即(1)碰撞是否為一維碰撞。(2)實(shí)驗(yàn)是否滿(mǎn)足動(dòng)量守恒的條件,如氣墊導(dǎo)軌是否水平。2.偶然誤差:主要來(lái)源于質(zhì)量m和速度v的測(cè)量。3.改進(jìn)措施(1)設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)保證碰撞為一維碰撞,且盡量滿(mǎn)足動(dòng)量守恒的條件。(2)采取多次測(cè)量求平均值的方法減小偶然誤差?！镜淅?】[常規(guī)實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理一]如圖1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)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過(guò)僅測(cè)量______(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題．

A.小球開(kāi)始釋放高度?

B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

(2)圖2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m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來(lái)要完成的必要步驟是______.(填選項(xiàng)前的符號(hào))

A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B.測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度?

C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E.測(cè)量平拋射程O(píng)M，ON

(3)經(jīng)測(cè)定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示．碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1′，則p1：p1′=______：11；若碰撞結(jié)束時(shí)【答案】(1)C；(2)ADE；(3)14；2.9；1.01【解析】(1)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，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，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通過(guò)落地高度不變情況下水平射程來(lái)體現(xiàn)速度．故選C．(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，因?yàn)槠綊佖Q直高度相同，落地時(shí)間相同，平拋初速度和位移成正比，所以不需要測(cè)量高度和時(shí)間，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m1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D、E是必須的，而且D要在E之前．至于用天平秤質(zhì)量先后均可以．所以答案是：ADE．(3)若碰撞是彈性碰撞，動(dòng)能是守恒的，則有m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2成立碰撞前后m1動(dòng)量之比：p1p1′=OPOM=44.835.2=1411；p1′p2′=m1??OMm2??ON=45×35.27.5×55.68=112.9

p1p1′+p2′=m1?OPm1?OM+m2?ON=45×44.845×35.2+7.5×55.68=1.01

【典例1】[常規(guī)實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理二]某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量定理，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊(上方安裝有寬度為d的遮光片)、兩個(gè)與計(jì)算機(jī)相連接的光電門(mén)、砝碼盤(pán)和砝碼等。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)開(kāi)動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)滑塊上的遮光片經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的遮光時(shí)間______時(shí)，可認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；

(2)用天平測(cè)砝碼與砝碼盤(pán)的總質(zhì)量m1、滑塊(含遮光片)的質(zhì)量m2；

(3)用細(xì)線(xiàn)跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪將滑塊與砝碼盤(pán)連接，并讓細(xì)線(xiàn)水平拉動(dòng)滑塊；

(4)令滑塊在砝碼和砝碼盤(pán)的拉動(dòng)下從左邊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，和計(jì)算機(jī)連接的光電門(mén)能測(cè)量出遮光片經(jīng)過(guò)【答案】大約相等

m1gt12

m2(【解析】(1)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，不考慮摩擦力時(shí)，滑塊所受的合外力為零，此時(shí)滑塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而兩個(gè)光電門(mén)的寬度都為d，根據(jù)t=dv得遮光片經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的遮光時(shí)間相等，實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，會(huì)存在摩擦力使得滑塊做的運(yùn)動(dòng)近似為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故遮光片經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的遮光時(shí)間大約相等；(5)在遮光片隨滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，拉力的大小等于砝碼和砝碼盤(pán)所受重力，故F=m1g，而遮光片從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為t12，故拉力沖量的大小I=Ft12=m1gt12；由于光電門(mén)的寬度d很小，所以我們用經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度代替滑塊經(jīng)過(guò)A、B兩處的瞬時(shí)速度，故滑塊經(jīng)過(guò)A時(shí)的瞬時(shí)速度vA=d△t1，滑塊經(jīng)過(guò)B時(shí)的瞬時(shí)速度vB=d①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球A、B的直徑d，其示數(shù)如圖(b)所示，用天平測(cè)量小球A、B的質(zhì)量分別為m1、m②用兩條細(xì)線(xiàn)分別將球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時(shí)兩球恰好相切，球心位于同一水平線(xiàn)上；③將球A向左拉起使其懸線(xiàn)與豎直方向的夾角為α?xí)r由靜止釋放，與球B碰撞后，測(cè)得球A向左擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線(xiàn)與豎直方向的夾角為θ1，球B向右擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線(xiàn)與豎直方向的夾角為θ回答下列問(wèn)題：(1)小球的直徑d=________cm；(2)若兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒，則其表達(dá)式可表示為_(kāi)_______(用①③中測(cè)量的量表示)；(3)完成實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)一步探究。用質(zhì)量相同的A、B兩球重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，發(fā)現(xiàn)A球與B球碰撞后，A球靜止，B球向右擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線(xiàn)與豎直方向的夾角略小于α，由此他們判斷A、B兩球的碰撞是________(填“彈性碰撞”“非彈性碰撞”“完全非彈性碰撞”)?！敬鸢浮?1)2.20；(2)m11?【解析】(1)小球的直徑：d=22mm+0.1×0mm=22.0mm=2.20cm；(2)設(shè)AB球擺長(zhǎng)為l，小球A下擺過(guò)程只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：12m1v12=m1gl(1?cosα)碰撞后，對(duì)A、B兩球分別根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：12m1v1′2=m1【典例4】[創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)原理創(chuàng)新]某班物理興趣小組選用如圖所示裝置來(lái)“探究碰撞中的不變量”.將一段不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)小繩一端與力傳感器(可以實(shí)時(shí)記錄繩所受的拉力)相連固定在O點(diǎn)，另一端連接小鋼球A，把小鋼球拉至M處可使繩水平拉緊.在小鋼球最低點(diǎn)N右側(cè)放置有一水平氣墊導(dǎo)軌，氣墊導(dǎo)軌上放有小滑塊B(B上安裝寬度較小且質(zhì)量不計(jì)的遮光板)、光電門(mén)(已連接數(shù)字毫秒計(jì)).當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．

某同學(xué)按上圖所示安裝氣墊導(dǎo)軌、滑塊B(調(diào)整滑塊B的位置使小鋼球自由下垂靜止在N點(diǎn)時(shí)與滑塊B接觸而無(wú)壓力)和光電門(mén)，調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌高度，確保小鋼球A通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)恰好與滑塊B發(fā)生正碰.讓小鋼球A從某位置靜止釋放，擺到最低點(diǎn)N與滑塊B碰撞，碰撞后小鋼球A并沒(méi)有立即反向，碰撞時(shí)間極短．(1)為完成實(shí)驗(yàn)，除了毫秒計(jì)讀數(shù)Δt、碰撞前瞬間繩的拉力F1、碰撞結(jié)束瞬間繩的拉力F2、滑塊B的質(zhì)量mB和遮光板寬度dA.小鋼球A的質(zhì)量mB.繩長(zhǎng)LC.小鋼球從M到N運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(2)滑塊B通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度vB=__________.((3)實(shí)驗(yàn)中的不變量的表達(dá)式的表達(dá)式是：______________________________________．(用題中已給的物理量符號(hào)來(lái)表示)【答案】(1)AB；(2)d△t【解析】滑塊B通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度vB=d△t，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)1?mAg=mAv12【典例5】[創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)——利用平拋規(guī)律創(chuàng)新]某同學(xué)采用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。(1)若入射小球的質(zhì)量為mA，半徑為rA；被碰小球的質(zhì)量為mB，半徑為rBA.mA>mB，rA>rB????????????B.mA>mB(2)以下選項(xiàng)中哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須注意的事項(xiàng)(____)A.斜槽必須光滑

B.斜槽末端必須水平

C.入射小球A每次必須從同一位置釋放D.水平槽放上B球時(shí)，B球落點(diǎn)位置必須在斜面上(3)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)多次從同一位置由靜止釋放入射小球A，在記錄紙上找到了未放被碰小球B時(shí)，入射小球A的平均落點(diǎn)P，以及A球與B球碰撞后，A、B兩球平均落點(diǎn)位置M、N，并測(cè)得它們到拋出點(diǎn)O的距離分別為OP、OM、ON。已知A、B兩球的質(zhì)量分別為mA、mB，如果A、B兩球在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則mA、mB、OP、OM、【答案】(1)B

(2)BCD?(3)

m【解析】(1)為使兩球發(fā)生對(duì)心正碰，兩球的半徑應(yīng)相等；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mA>mB，rA=rB，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B；(2)A、斜槽的光滑與否只是決定平拋速度的大小，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論，故A錯(cuò)誤；B、只有末端水平，才能保證是平拋運(yùn)動(dòng)，故B正確；

C、入射球兩次釋放必須從同一位置釋放，才能保證到末端的速度相同，故C正確；D、只有均落在斜面上，才能使相同的規(guī)律求拋出支的速度，故D正確。故選：BCD；(3)兩球碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞前A的速度為v0，碰撞后A的速度為vA，B的速度為vB，以向右為正方，由動(dòng)量守恒定律得：mAv0=mAvA+【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)01】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。現(xiàn)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.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(xiāo)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L1e.按下電鈕放開(kāi)卡銷(xiāo)，同時(shí)使分別記錄滑塊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t(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是_______________________________________________。(2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是_______________________。(3)被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為_(kāi)_________________________________________?！敬鸢浮?1)B的右端至D板的距離L2；(2)mA【解析】(1)因系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒即mAvA?mBvB=0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)故有vA=L1t1，vB=L2t2，即可將mAvA?mBvB=0，轉(zhuǎn)化為【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)02】碰撞一般分為彈性碰撞和非彈性碰撞，發(fā)生彈性碰彈時(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)動(dòng)量守恒，但機(jī)械能不再守恒．為了判斷碰撞的種類(lèi)，某興趣實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．

(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段是水平面，C端固定一重垂線(xiàn)．

(3)是C的投影點(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的小球1，小球1落在M點(diǎn)，用刻度尺測(cè)得M點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為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(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出小球1與2的質(zhì)量之比m1m(6)若兩小球均看成質(zhì)點(diǎn)，以?xún)汕驗(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=________(用題目中字母H、m2、l和重力加速度g表示)，則系統(tǒng)機(jī)械能________(【答案】(5)3∶1；【解析】(5)設(shè)球1運(yùn)動(dòng)到C端的速度為v1，之后在空中做平拋運(yùn)動(dòng)．水平方向，豎直方向，由于球1兩次均從同一高度自由下滑，到C端動(dòng)能一樣，速度均為v1，設(shè)球1與球2碰撞后速度分別為v1′和v2′，碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：，碰后兩球均在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，球1水平方向：，球2水平方向：，解得．(6)以?xún)汕驗(yàn)橄到y(tǒng)，碰前系統(tǒng)初動(dòng)能Ek0=12m【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)03】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(xiàn)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(xiàn)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?及平臺(tái)邊緣鉛垂線(xiàn)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1t2的關(guān)系圖象如圖2所示，圖線(xiàn)的斜率為k，則平臺(tái)上A點(diǎn)左側(cè)與滑塊a【答案】(1)madt；【解析】(1)燒斷細(xì)線(xiàn)后，a向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)光電門(mén)，根據(jù)速度公式可知，a經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度va=dt；

b離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：?=12gt2；sb=vbt；解得：vb=s【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)04】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)。光滑的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門(mén)。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)得小滑塊a(含擋光片)和小球b的質(zhì)量為m1、mC.將a和b間用細(xì)線(xiàn)連接，中間夾一被壓縮了的水平輕短彈簧，靜止放置在平臺(tái)上；D.細(xì)線(xiàn)燒斷后，a、b被彈開(kāi)，向相反方向運(yùn)動(dòng)；E.記錄滑塊a離開(kāi)彈簧后通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t；F.小球b離開(kāi)彈簧后從平臺(tái)邊緣飛出，落在水平地面的B點(diǎn)，測(cè)出平臺(tái)距水平地面的高度?及B點(diǎn)與平臺(tái)邊緣鉛垂線(xiàn)之間的水平距離x0G.改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。(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_(kāi)_______mm；(2)若在誤差允許范圍內(nèi)，滿(mǎn)足m1dt=__________，則a、b【答案】(1)3.705；(2)【解析】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是由固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)的和，所以遮光條的寬度d=3.5mm+20.5×0.01mm=3.705mm；(2)燒斷細(xì)線(xiàn)后，ab被彈簧彈開(kāi)，a獲得的動(dòng)量與b獲得的動(dòng)量大小相等方向相反，而a通過(guò)光電門(mén)的速度v1=dt，動(dòng)量m1v1=【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)05】某同學(xué)欲采用課本上介紹的氣墊導(dǎo)軌和光電計(jì)時(shí)器等裝置進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，A、B兩滑塊做相向運(yùn)動(dòng)，已知安裝在A、B兩滑塊上的窄片寬度均為d，在碰撞前滑塊A、B經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)，窄片擋光時(shí)間分別為Δt1和Δt2，碰撞后滑塊A、B粘合在一起運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與碰撞前滑塊B運(yùn)動(dòng)方向相同，此后滑塊(1)滑塊A、B碰撞前速度的大小分別為vA=_______，v(2)為了驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒，除了上述已知條件外，還必須要測(cè)量的物理量有______。

A.滑塊A包括窄片的總質(zhì)量m

B.滑塊B包括窄片的總質(zhì)量m

C.碰撞后滑塊B經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)窄片擋光的時(shí)間Δ

D.兩個(gè)光電門(mén)之間的距離L(3)為了驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒定律，需要驗(yàn)證的關(guān)系是_______。(用題干中已知量字母和(2)問(wèn)中所選已知量的字母表示)?！敬鸢浮?1)dΔt1；d【解析】(1)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)物體的平均速度等于瞬時(shí)速度得物塊A、B碰撞前速度的大小分別為：vA=dΔt1，vB=dΔt2；(2)碰撞后A、B的速度：v=dΔt，如果碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

m2vB?m1vA=(【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)06】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m

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(xiàn)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

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

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s1、s2、請(qǐng)回答下面問(wèn)題：(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿(mǎn)足m1___________m2(填寫(xiě)“>”“=(2)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中_______點(diǎn)，m(3)用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)表示，只要滿(mǎn)足關(guān)系式___________，就能說(shuō)明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒的。【答案】(1)>；(2)M；N；(3)m【解析】(1)為了防止入射球碰后反彈，一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，即m1>m2；(2)小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度減小，m1的速度小于m2的速度，兩球碰撞后都做平拋運(yùn)動(dòng)，碰撞后m1球的落地點(diǎn)是M點(diǎn)，m2球的落地點(diǎn)是N點(diǎn)；(3)設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α，小球的位移大小為s，小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：scosα=vt，豎直方向：ssinα=12gt2，解得：v=cosαgs2sinα【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)07】一研究學(xué)習(xí)小組利用圖所示裝置，將鋼球a用細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，鋼球b放在離地面高度為H=0.80m的支柱上，O點(diǎn)到a球球心的距離為L(zhǎng)=0.20m。將a球拉至懸線(xiàn)與豎直線(xiàn)夾角約α，由靜止釋放后擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與b球正碰，碰撞后a球把輕質(zhì)指示針(圖中未畫(huà)出)推移到與豎直線(xiàn)夾角β處，b球水平拋出后落到地面上，測(cè)出b球的水平位移s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

(1)由題可知：a球的質(zhì)量______b球的質(zhì)量(填“大于”、“小于”或“等于”)；

(2)碰后b球速度的表達(dá)式vb=______(用s、g、H表示)；

(3)多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鋼球a、b碰撞過(guò)程不僅動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒，作出了cosβ?cosα的關(guān)系圖線(xiàn)，且斜率為19，則鋼球a、b的質(zhì)量之比ma【答案】(1)大于；(2)sg2H；【解析】(1)由于碰撞后a球的速度方向不變，可知a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量；(2)碰撞后b球做平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則有：H=12gt2解得：t=2Hg；水平方向小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則有：vb=st=sg2H；

(3)小球a達(dá)到最低點(diǎn)的速度為v0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：ma【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)08】利用圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．在圖甲中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫(huà)出)可以記錄遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間．實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的質(zhì)量m1=0.3?kg，滑塊B的質(zhì)量m2=0.1?kg，遮光片的寬度d用游標(biāo)卡尺測(cè)量，如圖丙所示；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率f=50?Hz.將光電門(mén)固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與(1)遮光片的寬度d=____________?cm．(2)計(jì)算可知兩滑塊相互作用前系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)___________?kg·m/s，兩滑塊相互作用后系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)___________?kg·m/s.(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))(3)若實(shí)驗(yàn)相對(duì)誤差絕對(duì)值δ=碰撞前后總動(dòng)量之差碰撞前總動(dòng)量×100%≤5%即可認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則本實(shí)驗(yàn)________((4)兩滑塊作用前后總動(dòng)量不完全相等的主要原因是：________________________________________________________________________．【答案】(1)0.830；(2)0.60；0.58；(3)能；(4)系統(tǒng)所受的合外力不為零或數(shù)據(jù)測(cè)量有誤差【解析】(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為8mm，游標(biāo)尺上第6個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，因此游標(biāo)讀數(shù)為0.05×6mm=0.30mm，所以最終讀數(shù)為：8mm+0.30mm=8.30mm=0.830cm；(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔t=1f=150s=0.02s，由圖(b)所示紙帶可知，碰撞前A的速度：vA=0.04000.02m/s=2.00m/s，碰撞后A的速度vA′=0.01940.02【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)09】在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，a、b是兩個(gè)半徑相等的小球，按照以下步驟