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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

江西省萍乡市2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

如图所示,某探究小组用图示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验,图中的气垫导轨由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。

(1)实验探究小组采用了正确的操作步骤:

①该小组测出了滑块通过两个光电门的挡光时间。已知两滑块上遮光板的宽度相同。滑块1通过光电门1的挡光时间为 , 通过光电门2的挡光时间为 , 滑块2通过光电门2的挡光时间为

②测得滑块1的质量为 , 滑块2(包括弹簧)的质量为

(2)数据处理与实验结论:

①实验中采用气垫导轨的原因是

②本实验探究滑块碰撞前后动量是否守恒,其验证等式为

(3)另一实验探究小组采用了上一小组的装置,并采用了新的方式做“探究碰撞中的不变量”的实验。如图所示,两个滑块用细线连接且静止,中间有一个压缩到最短的轻质弹簧。烧断细线,轻弹簧将两个滑块弹开,测得它们通过光电门的时间分别为。滑块1的质量为 , 滑块2的质量为 , 则动量守恒应满足的关系式为

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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