- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

吉林省长春一三七中学2016-2017学年高二下学期物理期中考试试卷

在用如图1所示的装置验证动量守恒的试验中

（1）、在验证动量守恒定律的实验中，必须要求的条件是：

A、轨道是光滑的． B、轨道末端的切线是水平的． C、m₁和m₂的球心在碰撞的瞬间在同一高度． D、碰撞的瞬间m₁和m₂球心连线与轨道末端的切线平行． E、每次m₁都要从同一高度静止滚下．

（2）、在验证动量守恒定律的实验中，必须测量的量有：

A、小球的质量m₁和m₂ ． B、小球的半径r． C、桌面到地面的高度H． D、小球m₁的起始高度h． E、小球从抛出到落地的时间t． F、小球m₁未碰撞飞出的水平距离． G、小球m₁和m₂碰撞后飞出的水平距离．

（3）、实验时，小球的落点分别如图2所示的M、N、P点，应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等，从而验证动量守恒定律：

A、m₁•

B、m₁•

． C、m₁•

D、m₁•

+m₂•

E、m₁•

+m₂•（

﹣2r） F、m₁•

+m₂•（

﹣2r）

举一反三

“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m₁=15g，原来静止的被碰小球m₂=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x﹣t图象如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的m₁v₁是{#blank#}1{#/blank#}，入射小球碰撞后的m₁v₁是{#blank#}2{#/blank#}，被碰小球碰撞后的m₂v₂是{#blank#}3{#/blank#}，由此得出结论{#blank#}4{#/blank#}．

如图甲，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：

(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上，调整末端切线水平；

(ⅱ)将白纸固定在水平地面上，白纸上面放上复写纸；

(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O；

(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录小球的落地点，重复多次，确定落点的中心位置Q；

(ⅴ)将小球B放在斜槽末端，让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录两小球的落地点，重复多次，确定A、B两小球落点的中心位置P、R；

(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、R距O点的距离x₁、x₂、x₃；

(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m₁、m₂；

(ⅷ)分析数据，验证等式m₁x₂=m₁x₁+m₂x₃是否成立，从而验证动量守恒定律。

请回答下列问题

某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为 h 的光滑水平桌面上，放置两个小球 a 和 b。其中，b 与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a 放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为 O 点。实验时，先将 a 球移开，弹簧解除锁定，b 沿桌面运动后水平飞出。再将 a 放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b 球与 a 球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验 10 次。实验中，小球落点记为 A、B、C。

实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径相同的小球，质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 。实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上E点静止释放，平均落点为 $\text{[math]}$ ；再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球A，从斜轨上某一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中 $\text{[math]}$ 是斜槽， $\text{[math]}$ 为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放在 $\text{[math]}$ 上时恰能保持静止，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置 $\text{[math]}$ 由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置 $\text{[math]}$ 由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。

图甲中 $\text{[math]}$ 是水平槽末端 $\text{[math]}$ 在记录纸上的垂直投影点， $\text{[math]}$ 为未放被碰球B时A球的平均落点， $\text{[math]}$ 为与B球碰后A球的平均落点， $\text{[math]}$ 为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于 $\text{[math]}$ ，米尺的零点与 $\text{[math]}$ 点对齐。