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题型：实验探究题题类：模拟题难易度：困难

湖北省襄阳市2017年高考物理一模试卷

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：

（1）、两小球的质量关系为m₁m₂（填“＞”、“=”或“＜”）

（2）、木条平移后，在不放小球m₂时，小球m₁从斜轨顶端A点由静止释放，m₁的落点在图中的点，把小球m₂放在斜轨末端边缘B处，小球m₁从斜轨顶端A点由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球m₁的落点在图中点．

（3）、利用实验中测量的数据表示小球m₁和小球m₂碰撞后的恢复系数为e=点．

（4）、若在利用天平测量出两小球的质量分别为m₁、m₂ ，则满足表示两小球碰撞后动量守恒；若满足表示两小球碰撞前后机械能均守恒．

举一反三

①为确保实验中球A不反向运动，则m_A、m_B应满足的关系是{#blank#}1{#/blank#}；

②写出实验中还需要测量的物理量及符号：{#blank#}2{#/blank#}；

③若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式：{#blank#}3{#/blank#}；

④取m_A=2m_B ， x₀=1m，且A、B间为完全弹性碰撞，则B球滑行的距离为{#blank#}4{#/blank#}．

①若入射小球质量为m₁ ，半径为r₁；被碰小球质量为m₂ ，半径为r₂ ，则{#blank#}1{#/blank#}

A．m₁＞m₂ r₁＞r₂ B．m₁＞m₂ r₁＜r₂C．m₁＞m₂ r₁=r₂ D．m₁＜m₂ r₁=r₂

②若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是{#blank#}2{#/blank#}（填字母）

A．直尺 B．游标卡尺 c．天平 D．弹簧秤 E．秒表

③设入射小球的质量为m₁ ，被碰小球的质量为m₂ ，则在用乙装置实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的结论为（用装置图中的字母表示）{#blank#}3{#/blank#}．

①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量{#blank#}1{#/blank#}（填选项前的序号），间接地解决这个问题

a. 小球开始释放高度h b. 小球抛出点距地面的高度H c. 小球做平抛运动的射程

②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为{#blank#}2{#/blank#}（用m₁；m₂；OM；ON；OP表示）若碰撞是弹性碰撞．那么还应满足的表达式为{#blank#}3{#/blank#}（用m₁；m₂；OM；ON；OP表示）．

A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；

B．用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb；

C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；

D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；

E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；

F．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高

度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；

G．改变弹簧压缩量，进行多次测量．

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