- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

云南省保山市智源高级中学有限公司2023-2024学年高一下学期7月月考物理试题

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 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （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 $\text{[math]}$ 的落点在图中的点。

（3）关于本实验，下列说法正确的是（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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，通过验证等式是否成立，从而验证动量守恒定律（填字母代号）。

A． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$

C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$

举一反三

如图，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．

某物理兴趣小组利用如图所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：

①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；

②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量m_a、m_b；

③在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；

④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；

⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；

⑥滑块a最终停在c点(图中未画出)，用刻度尺测出AC之间的距离S_a；

⑦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_b；

⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量。

某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验，先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的球b放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与球b相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。

用气垫导轨和光电门验证弹簧将滑块A、B弹开过程中的动量守恒，实验装置如图所示，实验时用细线将两滑块拉近，使弹簧处于压缩状态，然后烧断细线，弹簧将两滑块弹开，两滑块由静止开始运动。已知两遮光板宽度相同，滑块A的质量为m₁ ， B的质量为m₂。

用如图所示装置可验证弹性碰撞中的动量守恒，现有质量相等的a、b两个小球用等长的不可伸长的细线悬挂起来，b球静止，拉起a球由静止释放，在最低点a、b两球发生正碰，碰后a球速度为零，完成以下问题：

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 $\text{[math]}$ 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。