一同学利用水平气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验时，测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s...

题型：填空题题类：常考题难易度：普通

甘肃省武威十八中2016-2017高二下学期物理期末考试试卷

一同学利用水平气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验时，测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s，此时滑块甲的速度大小为m/s，方向与它原来的速度方向（选填“相同”或“相反”）．

举一反三

在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图所示，仪器按要求安装好后开始实验．在白纸上记录下重锤位置和各次实验时小球落点的平均位置依次为O、M、P、N，设入射小球和被碰小球的质量分别为m₁、m₂ ．下列说法正确的是（）

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。

某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中 $\text{[math]}$ 是斜槽， $\text{[math]}$ 为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放在 $\text{[math]}$ 上时恰能保持静止，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置 $\text{[math]}$ 由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置 $\text{[math]}$ 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。

图甲中 $\text{[math]}$ 是水平槽末端 $\text{[math]}$ 在记录纸上的垂直投影点， $\text{[math]}$ 为未放被碰球B时A球的平均落点， $\text{[math]}$ 为与B球碰后A球的平均落点， $\text{[math]}$ 为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于 $\text{[math]}$ ，米尺的零点与 $\text{[math]}$ 点对齐。

（1）入射球A的质量 $\text{[math]}$ 和被碰球B的质量 $\text{[math]}$ 的关系是 $\text{[math]}$ {#blank#}1{#/blank#} $\text{[math]}$ （选填“>”“<”或“=”）。

（2）碰撞后B球的水平射程约为{#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

（3）下列选项中，属于本次实验必须测量的是{#blank#}3{#/blank#}。

A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到 $\text{[math]}$ 点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到 $\text{[math]}$ 点的距离

C．测量A球或B球的直径

D．测量A球和B球的质量

E．测量 $\text{[math]}$ 点相对于水平槽面的高度

（4）若系统动量守恒，则应有关系式：{#blank#}4{#/blank#}。

在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图所示

（1）实验中两个小球的质量大小关系是 $\text{[math]}$ {#blank#}1{#/blank#} $\text{[math]}$ （选填“大于”或“等于”）。

（2）在不放小球 $\text{[math]}$ 时，小球 $\text{[math]}$ 从斜槽某处由静止开始滚下， $\text{[math]}$ 的落点在图中的{#blank#}2{#/blank#}点，把小球 $\text{[math]}$ 放在斜槽末端边缘处，小球 $\text{[math]}$ 从斜槽相同位置处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球 $\text{[math]}$ 的落点在图中的{#blank#}3{#/blank#}点。

（3）关于本实验，下列说法正确的是{#blank#}4{#/blank#}（填字母代号）；

A．斜槽必须足够光滑且安装时末端必须保持水平

B．小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放

C．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度

D．实验中需要用到秒表测量小球空中飞行的时间

（4）用刻度尺测量M、P、N距O点的距离依次为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，通过验证等式{#blank#}5{#/blank#}是否成立，从而验证动量守恒定律（填字母代号）。