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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

湖北省宜昌市第一中学2018-2019学年高一物理5月月考试卷

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．

（1）、图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m₁多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m₂静置于轨道的水平部分，再将入射球m₁从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是________．(填选项前的符号)

A、用天平测量两个小球的质量m₁、m₂ B、测量小球m₁开始释放高度h C、测量抛出点距地面的高度H D、分别找到m₁、m₂相碰后平均落地点的位置M、N E、测量平抛射程OM、ON

（2）、经测定，m₁＝45.0 g，m₂＝7.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示．碰撞前后m₁的动量分别为p₁与p₁′，碰撞结束时m₂的动量为p₂′，实验结果说明，碰撞前后总动量的比值 $\text{[math]}$ ＝．

（3）、有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用纸带中已知的数据，分析和计算出被碰小球m₂平抛运动射程ON的最大值为 cm.

举一反三

如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．

某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律．装置固定在水平面上，圆弧形轨道下端切线水平．两球半径相同，两球与水平面的动摩擦因数相同．实验时，先测出A、B两球的质量m_A、m_B ，让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距离的平均值x₀ ，然后把球B静置于轨道下端水平部分，并将A从轨道上同一位置由静止释放，并与B相碰，重复多次．

①为确保实验中球A不反向运动，则m_A、m_B应满足的关系是{#blank#}1{#/blank#}；

②写出实验中还需要测量的物理量及符号：{#blank#}2{#/blank#}；

③若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式：{#blank#}3{#/blank#}；

④取m_A=2m_B ， x₀=1m，且A、B间为完全弹性碰撞，则B球滑行的距离为{#blank#}4{#/blank#}．

用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比m_A：m_B=3：1．先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐．

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．

某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。先将小球1从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把另一小球2放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止，让小球1仍从原固定点由静止开始滚下，且与小球2相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。A、B、C为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。实验中空气阻力的影响很小，可以忽略不计。

某实验小组利用如图甲所示的实验装置进行“验证动量守恒定律”的实验，入射球与被碰球半径相同、质量不等，且入射球的质量大于被碰球的质量。

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