- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

江西省赣西五校2021届高三上学期物理联考试卷

小斌做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图所示，悬挂在 $\text{[math]}$ 点的单摆由长为 $\text{[math]}$ 的细线和直径为 $\text{[math]}$ 的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续向右摆动，小球B做平抛运动．

（1）、小斌用游标卡尺测小球A直径如图所示，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ．又测得了小球A质量 $\text{[math]}$ ，细线长度 $\text{[math]}$ ，碰撞前小球A拉起的角度 $\text{[math]}$ 和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移 $\text{[math]}$ 、竖直下落高度 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，为完成实验，还需要测量的物理量有

A．小球B的质量 $\text{[math]}$

B．A与B碰前的运动时间 $\text{[math]}$

C．碰后小球A摆动的最大角度 $\text{[math]}$

（2）、如果满足等式（用实验测得的物理量符号表示），我们就认为在碰撞中系统的动量是守恒的。

举一反三

某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的质心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上．将小球1从右方的A点（OA与竖直方向的夹角为α）由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动把轻质指示针推移到图中的OC位置，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为S的D点．

某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒．

某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图1甲表示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图1乙所示，这样就大大减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

某同学用如图1所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为过水平槽末端C的重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，得到球1落点的平均位置为P．然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到两小球的落点的平均位置分别为M、N．

如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为50Hz，则碰撞前甲车速度大小为{#blank#}1{#/blank#}m/s，碰撞后的共同速度大小为{#blank#}2{#/blank#}m/s。已测得甲小车的质量m₁=0.20kg，乙小车的质量m₂=0.10kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为{#blank#}3{#/blank#}kg•m/s；碰后总动量为{#blank#}4{#/blank#}kg•m/s。

如图甲为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图

甲乙

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