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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙联考2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题

某同学用如图所示的实验装置验证碰撞过程中动量守恒,图中a、b是两个半径相等的小球。实验步骤:

①在平木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于紧靠斜槽轨道水平段槽口处,将小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;

②将木板向右平移一定距离并固定,再将小球a从固定点由静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B;

③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,与小球b相碰,两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C。

回答下列问题:

(1)若碰撞过程中没有机械能损失,为了保证碰撞后a球向右运动,a、b两球的质量m1与m2的大小关系是m1m2(选填“>”“=”或“<”)。

(2)必须测量的物理量有

A.小球a开始释放时离斜槽轨道水平面的高度h

B.木板水平向右移动的距离L

C.a球和b球的质量m1、m2

D.O点到A、B、C三点的竖直距离y1、y2、y3

(3)在实验误差允许范围内,若关系式成立,则碰撞过程中动量守恒。(用(2)中所测量的物理量表示)

(4)若碰撞过程中有机械能损失,若(3)中的关系式成立,(选填“能”或“不能”)验证碰撞过程中动量守恒。

举一反三
某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为m1 , 被碰小球质量为m2 , 记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。

(1)关于实验要点,下列说法正确的是{#blank#}1{#/blank#}。

A.两球大小可以不同             B.两球必须是弹性小球

C.斜槽可以不光滑                    D.斜槽末端必须水平

(2)不放被碰小球,让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置P;把被碰小球放在斜槽前端边缘位置,让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下,使入射球与被碰球碰撞,重复多次,分别标出入射小球与被碰小球落点的平均位置M、N;用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为L1、L2、L3 , 则表达式{#blank#}2{#/blank#}成立,动量守恒定律得到验证。若L1+L2=L3 , 则说明{#blank#}3{#/blank#}。

(3)若小球质量m1和m2未知,用图甲和图乙相结合的方法也能验证动量守恒。在水平槽末端与水平地面间放置一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接,如图乙所示,重复上述实验,得到两球落在斜面上的平均落点为M'、P'、N'用刻度尺测量斜槽末端到M'、P'、N'三点的距离分别为l1、l2、l3、则当l1、l2、l3与L1、L2、L3之间满足关系式{#blank#}4{#/blank#}时,说明小球碰撞过程动量守恒。

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