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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

安徽省亳州市第二中学2018-2019学年高二下学期物理期中考试试卷

某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验,先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次,再把同样大小的球b放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让球a仍从原固定点由静止开始滚下,且与球b相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。

(1)、为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的直径关系为:a球的直径b球的直径 (“大于”、“等于”或“小于”) ;为减小实验误差,在两球碰撞后使A球不反弹,所选用的两小球质量关系应为mamb(选填“小于”、“大于”或“等于”);
(2)、在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:____(填选项号)。
A、斜槽轨道末端到水平地面的高度H B、小球a、b的质量ma , mb C、小球a、b的半径r D、小球a、b离开斜槽轨道末端后做平抛运动的飞行时间t E、记录纸上O点到A,B,C各点的距离OA,OB,OC F、球a的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(3)、为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,图中给出了小球a落点附近的情况,由图可得点O、B间的距离应为cm。
(4)、按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是
(5)、利用该实验测得的物理量,也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒,判断的依据是看maOB2=
举一反三
如图所示,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:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.

接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.

①上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有{#blank#}1{#/blank#}.

A.A、B两点间的高度差h1B.B点离地面的高度h2

C.小球1和小球2的质量m1、m2D.小球1和小球2的半径r

②当所测物理量满足表达式{#blank#}2{#/blank#}(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.

③完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图2所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3 . 则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为{#blank#}3{#/blank#}(用所测物理量的字母表示).

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