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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

河南省南阳市2018-2019学年高一下学期物理期末考试试卷

如图所示,为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb , 半径相同,图中P点为单独释放a球的平均落点,M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.

(1)、本实验必须满足的条件是___________.
A、斜槽轨道必须是光滑的 B、斜槽轨道末端的切线水平 C、入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 D、入射球与被碰球满足ma=mb
(2)、为了验证动量守恒定律,需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2.
(3)、为了验证动量守恒,需验证的关系式是.
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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