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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

江西省宜春市丰城拖船中学2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理试题

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,图中是斜槽,为水平槽,二者平滑相接,调节实验装置,使小球放在上时恰能保持静止,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。

   

图甲中是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点,为未放被碰球B时A球的平均落点,为与B球碰后A球的平均落点,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 , 米尺的零点与点对齐。

(1)入射球A的质量和被碰球B的质量的关系是(选填“>”“<”或“=”)。

(2)碰撞后B球的水平射程约为

(3)下列选项中,属于本次实验必须测量的是

A.水平槽上未放B球时,测量A球平均落点位置到点的距离

B.A球与B球碰撞后,测量A球平均落点位置到点的距离

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:

举一反三
如图所示,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:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。

接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,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;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。

①对于上述实验操作,下列说法正确的是{#blank#}1{#/blank#}

A.小球1每次必须在斜槽上相同的位置从静止滚下

B.小球1可以在斜槽上不同的位置从静止滚下

C.斜槽轨道末端必须水平

D.斜槽轨道必须光滑

②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#}2{#/blank#}

A.m1>m2 , r1>r2

B.m1>m2 , r1=r2

C.m1<m2 , r1<r2

D.m1<m2 , r1=r2

③上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有{#blank#}3{#/blank#}.

A.A、B两点间的高度差h1

B.B点离地面的高度h2

C.小球1和小球2的质量m1、m2

D.小球1和小球2的半径r1、r2

④当所测物理量满足表达式{#blank#}4{#/blank#}(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式{#blank#}5{#/blank#}(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.

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