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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

广东金太阳2024-2025学年高三上学期8月大联考物理试题

在探究平抛运动和动量守恒定律的实验中,请完成如下的操作:
(1)、将三块强力小磁块用强力胶水(201)粘在铝轨道上,待胶水变干,将做好的导轨贴在黑板上,如图甲,调节导轨末段
(2)、同理,制作线槽,将做好的线槽贴在黑板上,如图甲,调节线槽

(3)、让一个小钢球从铝轨道斜面某点P由静止释放,记下它落在线槽上的位置,记为A;用刻度尺测量球飞出时的竖直高度,记为h,又测量飞出的水平距离OA,记为 , 如图乙,重力加速度取g,则小球做平抛运动的初速度
(4)、把另一个大小相同的小木球置于导轨末段,让小钢球从铝轨道斜面点P由静止释放,记下它们落在线槽上的位置B、C,用刻度尺测量飞出的水平距离OB、OC,记为 , 记为 , 如图乙,若碰撞过程动量守恒,则小钢球与小木球的质量之比等于,实验的误差可能来自
举一反三
如图,将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。碰撞时难免有能量损失,只有当某个物理量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变,它才有可能是我们寻找的不变量。

如图甲所示,用细线将两个滑块拉近,把弹簧压缩,然后烧断细线,弹簧弹开后落下,两个滑块由静止向相反方向运动。如图乙所示,在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架,可以得到能量损失很小的碰撞。在滑块的碰撞端粘橡皮泥,可以增大碰撞时的能量损失。如果在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动,这样的碰撞中能量损失很大。

若甲、乙、丙图中左侧滑块和右侧滑块的质量都为m,两遮光片的宽度都为d,光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。

状态

左侧光电门

右侧光电门

甲图

装置

碰前

碰后

T1

T2

乙图

装置

碰前

T3

碰后

T4

丙图

装置

碰前

T3

碰后

T6

a.根据实验数据,若采用乙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T4。若采用丙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T6。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律,请你判断T4和T6的关系应为T4{#blank#}1{#/blank#}T6(选填“>”、“<”或“=”)。 

b.利用图甲所示的实验装置能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小{#blank#}2{#/blank#}?如果可以,请根据实验中能够测出的物理量写出表达式{#blank#}3{#/blank#}。

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