某兴趣小组设计了一个&ldquo;探究碰撞中的不变量&rdquo;的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

2016-2017学年河南省南阳市新野一中高二下学期期中物理试卷

某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带，电磁式打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．

（1）、若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）．A为运动的起点，则应选段来计算A碰前的速度，应选段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．

（2）、已测得小车A的质量m_A=0.40kg，小车B的质量m_B=0.20kg，则碰前两小车的总动量为 kg•m/s，碰后两小车的总动量为 kg•m/s．

（3）、第（2）问中两结果不完全相等的原因是

举一反三

用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，实验时先使质量为m_A的A球从斜槽上某一固定点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，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．把质量为m_B的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处．

①请在图中读出OP={#blank#}1{#/blank#}cm；

②由图可以判断出R是{#blank#}2{#/blank#}球的落地点，Q是{#blank#}3{#/blank#}球的落地点．

③为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式{#blank#}4{#/blank#}．

如图甲，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．

某物理兴趣小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，步骤如下：

A.用天平测出滑块A、B的质量分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；

B.安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

C.向气垫导轨通入压缩空气；

D.把A、B两滑块放到导轨上，并给他们一个初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为 $\text{[math]}$ 。照片如图该组同学结合实验过程和图象分析知：该图象是闪光4次摄得的照片，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在 $\text{[math]}$ 刻度范围内：第一次闪光时，滑块B恰好通过 $\text{[math]}$ 处，滑块A恰好通过 $\text{[math]}$ 处；碰撞后有一个物体处于静止状态。

如图为“碰撞实验器”，它可以探究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

某同学用如图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒．该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，E、F、J是实验中小球落点的平均位置．

如图甲所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为 $\text{[math]}$ 的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为 $\text{[math]}$ 的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。

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