- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

河北省隆化县存瑞中学2019-2020学年高三上学期物理第一次质检试卷

碰撞一般分为弹性碰撞和非弹性碰撞，发生弹性碰撞时，系统的动量守恒，机械能也守恒；发生非弹性碰撞时，系统的动量守恒，但机械能不守恒。为了判断碰撞的种类，某实验兴趣小组用如图“碰撞实验器”设计了如下实验。实验步骤如下：

①按照如图所示的实验装置图，安装实物图。

②调整斜槽末端水平，O为斜槽末端竖直投影。

③在轨道上固定一挡板S，从贴紧挡板S处由静止释放质量为m₁的小球 1，小球1落在P点，用刻度尺测得P点与O点距离2L。

④在装置末端放置一个大小与小球1相同的小球2，其质量为m₂。现仍从S处静止释放小球1，小球1与小球2发生正碰，小球2落在N点，小球1落在M点，测得OM为L，ON为3L。

（1）、若入射小球质量为 $\text{[math]}$ ，半径为r₁ ，被碰小球质量为 $\text{[math]}$ ，半径为r₂ ，则要求_______。

A、 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ B、 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ C、 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ D、 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$

（2）、小球1与小球2的质量之比 $\text{[math]}$ ∶ $\text{[math]}$ =。

（3）、若两小球均看作质点，以两球为系统，碰前系统初动能E_k0=，碰后系统末动能E_k=，则系统机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)，可以得出两球的碰撞是碰撞。(E_k0、E_k用题目中字母H、m₂、L和重力加速度g表示)

举一反三

在用如图所示的装置做”验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m₁ ，被碰球b的质量为m₂ ，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（　　）

a.松开手的同时，记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰到C、D挡板时计时器结束计时，分别记下A、B到达C、D的运动时间 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

b.在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置，设此时弹簧的弹性势能为Ep。

c.给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平。

d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离 $\text{[math]}$ ，B的右端至D板的距离 $\text{[math]}$ 。

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 实验中小球A质量为m_A ，小球参质量为m_B ，它们的关系应该是：m_A{#blank#}1{#/blank#}m_B。

② 实验前需要进行如下调节：固定斜槽时，应使斜槽末端{#blank#}2{#/blank#}；；

③ 实验中应使A球每次均在斜槽上{#blank#}3{#/blank#}（填“不同”或“相同”) 位置从静止释放；

④ 已用游标卡尺测得小球半径为r，刻度尺测出OM， OP，ON 的长度，用天平测出小球质量m_A_，m_B_。请写出要验证的动量守恒的方程式{#blank#}4{#/blank#}。

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