新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤練習(xí)專題9.3 本專題實(shí)驗(yàn)（解析版）

專題9.3本專題實(shí)驗(yàn)【練】1．（2022·全國·高三開學(xué)考試）某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)制作了一個(gè)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。一圓弧形軌道與水平軌道OP平滑連接。實(shí)驗(yàn)中使用不同材料制成、大小相等的滑塊A和滑塊B，用天平測(cè)得質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。先不放滑塊B，使滑塊A從圓弧形軌道上某處S點(diǎn)由靜止滑下，停止在水平面SKIPIF1<0點(diǎn)，測(cè)量并記錄滑塊A在水平軌道上滑行的距離SKIPIF1<0；再把滑塊B靜置于水平軌道始端O點(diǎn)，讓滑塊A仍從圓弧形軌道的S點(diǎn)由靜止滑下，滑塊A和滑塊B碰撞后分別停在水平軌道上的SKIPIF1<0點(diǎn)和SKIPIF1<0點(diǎn)，測(cè)量并記錄SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。（1）本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是___________（已知滑塊A與滑塊B碰撞后不反彈）。A．圓弧軌道必須是光滑的B．滑塊A的質(zhì)量SKIPIF1<0必須大于滑塊B的質(zhì)量SKIPIF1<0C．滑塊A每次必須從同一高度由靜止釋放（2）若兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為___________。（3）若進(jìn)一步研究該碰撞是否為彈性碰撞，還需要判斷關(guān)系式___________是否成立。【答案】

BC##CBSKIPIF1<0

SKIPIF1<0【解析】（1）AC．實(shí)驗(yàn)中不需要保證圓弧軌道是否光滑，只需要保證釋放的滑塊通過O點(diǎn)時(shí)速度一樣，即保證在同一高度上釋放即可，故A錯(cuò)誤，C正確；B．只有滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量才能保證碰撞時(shí)不發(fā)生反彈，即碰撞后A的速度不發(fā)生變向，故B正確；故選BC。（2）當(dāng)滑塊A第一次從O點(diǎn)滑到O1點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0對(duì)滑塊A第二次碰撞B后，對(duì)A、B后續(xù)滑行過程運(yùn)用動(dòng)能定理SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0若兩球碰撞前動(dòng)量守恒，則滿足SKIPIF1<0即需驗(yàn)證SKIPIF1<0（3）即需驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)能是否相同，即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<02．（2022·福建·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。圖中的O點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)在記錄紙上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先使A球多次從斜軌上位置P由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置E。然后，把半徑相同的B球靜置于水平軌道的末端，再將A球從斜軌上位置P由靜止釋放，與B球相碰后兩球均落在水平地面上，多次重復(fù)上述A球與B球相碰的過程，分別找到碰后A球和B球落點(diǎn)的平均位置D和F。用刻度尺測(cè)量出水平射程OD、OE、OF分別為x1、x2、x3，測(cè)得A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2。（1）該實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件有_______。A．兩球的質(zhì)量必須相等B．軌道末端必須水平C．B球的半徑大于A球的半徑D．A球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放（2）當(dāng)滿足表達(dá)式_______時(shí)，即說明兩球碰撞中動(dòng)量守恒；當(dāng)水平射程x1、x2、x3滿足表達(dá)式_______時(shí)，則說明兩球的碰撞為彈性碰撞。（用所測(cè)量的物理量表示）【答案】

BD##DB

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0【解析】解：（1）A．為防止兩球碰后A球反彈，A球的質(zhì)量必須大于B球的質(zhì)量，A錯(cuò)誤；B．為使兩球碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，軌道末端必須水平，B正確；C．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求兩球?qū)π呐鲎?，因此B球的半徑與A球的半徑相等，C錯(cuò)誤；D．為使小球A每次運(yùn)動(dòng)到斜槽末端速度相等，A球每次必須從斜軌道的同一位置由靜止釋放，D正確。故選BD。（2）兩小球碰后在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，下落的高度相等，由SKIPIF1<0可知，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此可用水平方向的射程代替小球水平方向的拋出速度，當(dāng)滿足表達(dá)式SKIPIF1<0即滿足表達(dá)式SKIPIF1<0時(shí)，說明兩球碰撞中動(dòng)量守恒。若碰撞為彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，則有SKIPIF1<0所以可知當(dāng)水平射程x1、x2、x3滿足表達(dá)式SKIPIF1<0則說明兩球的碰撞為彈性碰撞。3．（2022·福建·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德（G-Atwood1747-1807）創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律，如圖乙所示。（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度如圖所示，則d=___________mm；然后將質(zhì)量均為m（A含擋光片和掛鉤、B含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，A置于桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出擋光片中心到固定光電門中心的豎直距離h；（2）為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，該同學(xué)讓A在桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，將B從靜止位置豎直上升s后由自由下落，直到光電門記錄下?lián)豕馄瑩豕獾臅r(shí)間為SKIPIF1<0（B未接觸桌面），則驗(yàn)證繩繃緊過程中系統(tǒng)沿繩方向動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為___________；如果該同學(xué)忘記將B下方的質(zhì)量也為m的C取下，完成測(cè)量后，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為___________?！敬鸢浮?/p>

6.75

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為SKIPIF1<0（2）設(shè)繩繃緊前B的速度為SKIPIF1<0，B從靜止位置豎直上升s后由自由下落到繩繃緊前的過程中由動(dòng)能定理得SKIPIF1<0SKIPIF1<0繩繃緊前動(dòng)量SKIPIF1<0繩繃緊后系統(tǒng)所受合外力為0，AB一起勻速運(yùn)動(dòng)SKIPIF1<0繩繃緊后動(dòng)量SKIPIF1<0若動(dòng)量守恒則SKIPIF1<0所以要驗(yàn)證的表達(dá)式為SKIPIF1<0；如果該同學(xué)忘記將B下方的質(zhì)量也為m的C取下，完成測(cè)量后，設(shè)繩繃緊前BC的速度為SKIPIF1<0，BC一起從靜止位置豎直上升s后由自由下落到繩繃緊前的過程中由動(dòng)能定理得SKIPIF1<0SKIPIF1<0繩繃緊前動(dòng)量SKIPIF1<0繩繃緊后ABC一起做勻加速運(yùn)動(dòng)SKIPIF1<0設(shè)A上升h后到達(dá)光電門時(shí)的速度為SKIPIF1<0，繩繃緊后的瞬間速度為SKIPIF1<0，在A上升h的過程中有SKIPIF1<0SKIPIF1<0繩繃緊后動(dòng)量SKIPIF1<0若動(dòng)量守恒則SKIPIF1<0所以要驗(yàn)證的表達(dá)式為SKIPIF1<04．（2022·青海西寧·二模）某同學(xué)用如圖所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（1）實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m1的入射小球A和質(zhì)量為m2的被碰小球B的質(zhì)量關(guān)系是m1________m2（填“大于”“等于”或“小于”）。（2）當(dāng)滿足關(guān)系式________（選項(xiàng)“A”“B”或“C”）時(shí)，證明A、B兩小球碰撞過程中動(dòng)量守恒；若碰撞前后系統(tǒng)無機(jī)械能損失，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_________（選項(xiàng)“A”“B”或“C”）。A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0【答案】

大于

A

B【解析】（1）為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量m1大于m2。（2）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)擋板與拋出點(diǎn)之間的距離為x，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：水平方向SKIPIF1<0豎直方向SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v越小，下落距離h越大，兩球碰撞后，入射小球A的速度變小，小于碰撞前入射小球A的速度，且小于被碰小球B的速度，即被碰小球B的速度最大，入射小球碰撞后的速度最小，所以入射球碰撞前落點(diǎn)位置是SKIPIF1<0，碰撞后落點(diǎn)位置是MSKIPIF1<0，被碰球的落點(diǎn)位置是SKIPIF1<0，則碰撞前入射小球A的速度SKIPIF1<0碰撞后入射球的速度SKIPIF1<0碰撞后被碰球的速度SKIPIF1<0兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A正確。故選A。若碰撞前后系統(tǒng)無機(jī)械能損失，由機(jī)械能守恒定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B正確。故選B。5．（2022·江西·豐城九中高三開學(xué)考試）實(shí)驗(yàn)小組成員利用下圖裝置驗(yàn)證兩球碰撞過程中總動(dòng)量守恒。先讓小球A從斜槽上C點(diǎn)由靜止?jié)L下，得到小球A的平均落點(diǎn)為SKIPIF1<0，再使小球A與小球B相碰，得到兩次小球落點(diǎn)為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，且知這三個(gè)落點(diǎn)是在以斜槽末端為圓心的SKIPIF1<0圓弧上。測(cè)量軌道末端和SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0三點(diǎn)的連線與水平方向的夾角分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，測(cè)得小球A、B的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為___________（用所測(cè)物理量的符號(hào)表示）。【答案】SKIPIF1<0【解析】設(shè)以斜槽末端為圓心的SKIPIF1<0圓弧半徑為R，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)有SKIPIF1<0消去時(shí)間整理得速度為SKIPIF1<0兩球碰撞，由動(dòng)量守恒需要驗(yàn)證的表達(dá)式為SKIPIF1<0將小球3個(gè)落點(diǎn)的速度代入上式即SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<06．（2022·湖北·高三開學(xué)考試）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)軌裝置如圖甲所示，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，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，如圖乙所示，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________；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)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和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（所用滑塊1、2如圖丙所示）放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，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，選出較理想的紙帶如圖丁所示；⑧測(cè)得滑塊1（包括撞針）的質(zhì)量為420g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為275g；請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟①⑥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，兩滑塊相互接通作用前的動(dòng)量之和為______SKIPIF1<0；兩滑塊相互作用以后的動(dòng)量之和為________SKIPIF1<0。（保留三位有效數(shù)字）（3）本實(shí)驗(yàn)兩滑塊相互作用過程，系統(tǒng)總動(dòng)能損失_________（填“最大”、“最小”）?！敬鸢浮?/p>

水平

釋放滑塊

0.840

0.834

最大【解析】（1）為保證滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，氣墊導(dǎo)軌應(yīng)水平放置；在彈射釋放滑塊之前應(yīng)提前接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，保證紙帶能夠記錄足夠多的數(shù)據(jù)點(diǎn)。（2）相互作用前滑塊1的速度大小為SKIPIF1<0相互作用之前的動(dòng)量之和為SKIPIF1<0相互作用后兩滑塊的共同速度大小為SKIPIF1<0相互作用之后的動(dòng)量之和為SKIPIF1<0（3）兩滑塊相互作用獲得共同的速度，屬于完全非彈性碰撞，系統(tǒng)總動(dòng)能損失最大7．（2022·四川·遂寧中學(xué)高一期末）小劉同學(xué)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所示。（1）將滑塊b放置在氣墊導(dǎo)軌上，打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，直至觀察到滑塊b能在短時(shí)間內(nèi)保持靜止，說明氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至___________；（2）用天平測(cè)得滑塊a、b質(zhì)量分別為SKIPIF1<0；（3）在滑塊上安裝配套的粘扣，并按圖示方式放置兩滑塊。使滑塊a獲得向右的速度，滑塊a通過光電門1后與靜止的滑塊b碰撞彈粘在一起，并一起通過光電門2遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為SKIPIF1<0，則上述物理量間如果滿足關(guān)系式___________，則證明碰撞過程中兩滑塊的總動(dòng)量守恒。（4）本實(shí)驗(yàn)___________（“需要”或“不需要”）測(cè)量遮光條的寬度。【答案】

水平

SKIPIF1<0

不需要【解析】（1）將滑塊b放置在氣墊導(dǎo)軌上，打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，直至觀察到滑塊b能在短時(shí)間內(nèi)保持靜止，說明氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平；（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律可以知道SKIPIF1<0根據(jù)速度公式可以知道SKIPIF1<0，SKIPIF1<0代入上式可得應(yīng)滿足的公式為SKIPIF1<0（4）由以上分析的結(jié)果SKIPIF1<0可知本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量遮光條的寬度。8．（2022·山西太原·三模）某同學(xué)用如圖的裝置進(jìn)行探究，初始彈簧處于壓縮且鎖定狀態(tài)，解鎖后，滑塊A離開彈簧向右滑動(dòng)，通過光電門1后與滑塊B碰撞。已知兩遮光片相同，測(cè)得滑塊A第一次通過光電門1的時(shí)間為SKIPIF1<0，第二次通過光電門1的時(shí)間為SKIPIF1<0，滑塊B通過光電門2的時(shí)間為SKIPIF1<0。完成下列填空：（1）為測(cè)量彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能，除A的質(zhì)量外，還須測(cè)量的物理量是___________。（2）若A、B碰撞過程中動(dòng)量守恒，則兩滑塊的質(zhì)量比SKIPIF1<0___________（用物理量的符號(hào)表示）。（3）若A、B的碰撞為彈性碰撞，則SKIPIF1<0應(yīng)滿足的關(guān)系是___________（用物理量的符號(hào)表示）?！敬鸢浮?/p>

遮光片的寬度##通過光電門1時(shí)的速度

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0【解析】（1）根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為滑塊SKIPIF1<0的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式SKIPIF1<0可知除A的質(zhì)量外，還須測(cè)量的物理量是通過光電門1時(shí)的速度，由于通過光電門的時(shí)間極短，可以用通過光電門的平均速度代替瞬時(shí)速度，即SKIPIF1<0即測(cè)量遮光片的寬度；（2）滑塊SKIPIF1<0第一次通過光電門1的速度SKIPIF1<0滑塊SKIPIF1<0第二次通過光電門1的速度SKIPIF1<0滑塊SKIPIF1<0通過光電門2的的速度SKIPIF1<0根據(jù)動(dòng)量守恒定律SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0（3）若A、B的碰撞為彈性碰撞，還應(yīng)滿足SKIPIF1<0整理可得SKIPIF1<09．（2022·全國·高三專題練習(xí)）某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門，其右側(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ma、mb；C．在a和b間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧（與a、b不連接），靜止放置在平臺(tái)上；D．細(xì)線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運(yùn)動(dòng)；E．記錄滑塊a通過光電門時(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s；G．改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測(cè)量。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為______mm。（2）針對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同學(xué)們做了充分的討論。討論結(jié)果如下：①該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”，則只需驗(yàn)證a、b兩物體彈開后的動(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）；②若該實(shí)驗(yàn)的目的是求彈簧的最大彈性勢(shì)能，則彈簧的的彈性勢(shì)能為______（用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示）；③改變彈簧壓縮量，多次測(cè)量后，該實(shí)驗(yàn)小組得到xa與SKIPIF1<0的關(guān)系圖象如圖所示，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）?！敬鸢浮?/p>

3.80

maSKIPIF1<0

mbsSKIPIF1<0

SKIPIF1<0

μ＝SKIPIF1<0【解析】（1）擋光片的寬度SKIPIF1<0（2）應(yīng)該驗(yàn)證SKIPIF1<0而a球通過光電門可求SKIPIF1<0而b球離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)SKIPIF1<0SKIPIF1<0整理可得SKIPIF1<0因此動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為SKIPIF1<0彈性勢(shì)能大小為SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)整理得SKIPIF1<0根據(jù)動(dòng)能定理可得SKIPIF1<0而SKIPIF1<0聯(lián)立整理得SKIPIF1<0由題可得SKIPIF1<0可得動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<010．（2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）某物理興趣小組利用如圖所示的裝置“探究動(dòng)量守恒定律”，AB是傾角大小可以調(diào)節(jié)的長木板，BC是氣墊導(dǎo)軌（氣墊導(dǎo)軌可看成光滑軌道），忽略小球通過B點(diǎn)時(shí)的速度變化，光電門1與光電門2固定在氣墊導(dǎo)軌BC上。（1）將質(zhì)量為m、直徑為d1的小球a從長木板上的位置O1由靜止釋放，小球a通過光電門1、2的擋光時(shí)間分別為Δt1與Δt2，當(dāng)_________時(shí)，表明氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平位置。（2）將質(zhì)量為3m、直徑為d2的小球b靜置于氣墊導(dǎo)軌上的位置O2，使小球a從長木板上的位置O1由靜止釋放，小球a先后通過光電門的擋光時(shí)間分別為Δt3與Δt4，小球b通過光電門的擋光時(shí)間為Δt5。①若小球a、b碰撞過程動(dòng)量守恒，則必須滿足的關(guān)系式為_________；②若小球a、b發(fā)生的是彈性碰撞，則SKIPIF1<0________；（3）若小球a、b發(fā)生的是彈性碰撞，該小組成員設(shè)想，如果保持小球a的直徑d1不變，逐漸增大小球a的質(zhì)量，則碰撞之前小球a的擋光時(shí)間Δt6與碰撞之后小球b的擋光時(shí)間Δt7的比值SKIPIF1<0逐漸趨近于__________；（4）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，該小組成員有不同的觀點(diǎn)，其中正確的是_______。A．保持長木板傾角一定，將小球a的釋放點(diǎn)適當(dāng)上移，可減小誤差B．保持小球a的釋放點(diǎn)不變，將長木板的傾角適當(dāng)增大，可減小誤差C．同等實(shí)驗(yàn)條件下，將傾斜長木板換為更光滑的玻璃板，可減小誤差D．以上說法都不正確【答案】

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0

D【解析】（1）若氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平位置，則小球a在氣墊導(dǎo)軌上將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過光電門1、2的時(shí)間相等，即SKIPIF1<0（2）兩小球碰撞前后動(dòng)量守恒，因?yàn)樾∏騛的質(zhì)量較小，所以碰撞后小球a被反彈，則碰撞過程動(dòng)量守恒滿足的關(guān)系式為SKIPIF1<0化簡得SKIPIF1<0若小球a、b發(fā)生的是彈性碰撞，則碰撞過程中動(dòng)量守恒、能量守恒，有SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（3）設(shè)小球a的質(zhì)量為M，若小球a、b發(fā)生的是彈性碰撞，則碰撞過程中動(dòng)量守恒、能量守恒，有SKIPIF1<0SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，SKIPIF1<0趨近于SKIPIF1<0；（4）因?yàn)檎J(rèn)為氣墊導(dǎo)軌是光滑的，所以小球在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，將小球a的釋放點(diǎn)上移、增大長木板的傾角或?qū)A斜長木板換成更光滑的玻璃板，小球仍然在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不會(huì)起到減小誤差的作用，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。11．（2022·浙江·高考真題）“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，阻力很小的滑軌上有兩輛小車A、B，給小車A一定速度去碰撞靜止的小車B，小車A、B碰撞前后的速度大小可由速度傳感器測(cè)得。①實(shí)驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行的操作有_______。A．測(cè)量滑軌的長度B．測(cè)量小車的長度和高度C．碰撞前將滑軌調(diào)成水平②下表是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)：A的質(zhì)量/kgB的質(zhì)量/kg碰撞前A的速度大小/（SKIPIF1<0）碰撞后A的速度大小/（SKIPIF1<0）碰撞后B的速度大小/（SKIPIF1<0）0.2000.3001.0100.2000.800由表中數(shù)據(jù)可知，碰撞后小車A、B所構(gòu)成系統(tǒng)的總動(dòng)量大小是_______kg·m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】

C

SKIPIF1<0【解析】①碰撞前將滑軌調(diào)成水平，保證碰撞前后A、B做勻速直線運(yùn)動(dòng)即可，沒有必要測(cè)量滑軌的長度和小車的長度、高度。故選C。②由表中數(shù)據(jù)可知小車A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量，則碰后小車A反向運(yùn)動(dòng)，設(shè)碰前小車A的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t可知碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量大小為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<012．（2022·全國·高考真題）利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)碰撞過程進(jìn)行研究。讓質(zhì)量為SKIPIF1<0的滑塊A與質(zhì)量為SKIPIF1<0的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，比較碰撞后A和B的速度大小SKIPIF1<0