用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

广西钦州市钦北区2016-2017高一下学期物理期末考试试卷

用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比m_A：m_B=3：1．先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐．

（1）、碰撞后A球的水平射程应取cm．

（2）、下列说法中不符合本实验要求的是．（选填选项前面的字母）

A、球A比球B质量大或者小均可，但二者的直径必须相同 B、在同一组实验的不同碰撞中，每次A球必须从同一高度由静止释放 C、安装轨道时，轨道末端必须水平 D、需要使用的测量仪器有天平和刻度尺

（3）、本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是．

A、使A，B两小球的质量之比改变为5：1 B、升高小球初始释放点的位置 C、使A，B两小球的直径之比改变为1：3 D、升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度．

举一反三

恢复系数是反映碰撞时物体变形恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关．两物体碰撞后的恢复系数为 $\text{[math]}$ ，其中v₁、v₂和v₁'、v₂'分别为物体m₁、m₂碰撞后的速度．某同学利用如下实验装置测定物体m₁和m₂碰撞后恢复系数．实验步骤如下：

①如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球m₁、球m₂与木条的撞击点；

②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球m₁从斜轨上A点由静止释放，撞击点为B'；

③将木条平移到图中所示位置，入射球m₁从斜轨上A点由静止释放，确定撞击点；

④球m₂静止放置在水平槽的末端相撞，将入射球m₁从斜轨上A点由静止释放，球m₁和球m₂相撞后的撞击点；

⑤测得B'与撞击点N、P、M各点的高度差分别为h₁、h₂、h₃；

根据该同学的实验，回答下列问题：

某同学用如图所示装置来探究碰撞中的不变量，让质量为m₁的小球从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为m₂的小球发生碰撞。实验中必须要求的条件是（）

在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置：

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。

用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。

在做“验证动量守恒定律”的实验时

某同学用图所示的 “碰撞实验装置”研究直径相同的两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①在实验中小球速度不易测量，可通过仅测量{#blank#}1{#/blank#}解决这一问题。

A．小球做平抛运动的时间

B．小球做平抛运动的水平距离

C．小球做平抛运动的初始高度

D．小球释放时的高度

②图中PQ是斜槽，QR为水平槽，R为水平槽末端。利用铅垂线在记录纸上确定R的投影点O。实验时先使A球从斜槽上G处由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹；此后，再把B球放在R处，将A球再从G处由静止释放，与B球碰撞后在记录纸上分别留下A、B两球落点痕迹。由测量可知，碰撞前A球做平抛运动的水平距离为x₀；碰撞后，A、B两球做平抛运动的水平距离分别为x₁、x₂。用天平称量A、B两球的质量分别为m_A、m_B。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为{#blank#}2{#/blank#}（用题目给出的物理量符号表示）。

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