- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

吉林省长春市东北师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期第二次摸底考试物理试题

如图所示是验证动量守恒定律的实验装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上固定着相同的竖直遮光条，实验主要步骤如下：

（1）接通气源，将一滑块放置在导轨上，轻推一下使其先后通过两个光电门1、2，发现滑块经过光电门1，2的时间 $\text{[math]}$ ，故应将（填“水平螺丝Q”或“水平螺丝P”）调低些，使滑块通过两个光电门的时间相同。

（2）用天平测出滑块1、2（包含遮光条）的质量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，本实验（填“需要”或“不需要”）测出遮光条的宽度 $\text{[math]}$ 。

（3）将滑块2放置在光电门1、2之间，将滑块1放置在光电门1的右侧，轻推滑块1，使其与滑块2发生碰撞，光电门1记录的时间为 $\text{[math]}$ ，光电门2先后记录的时间为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

（4）若关系式（用上面所测物理量字母表示）成立，则说明碰撞过程动量守恒。

举一反三

（1）将质量为m、直径为d₁的小球a从长木板上的位置O₁由静止释放，小球a通过光电门1、2的挡光时间分别为Δt₁与Δt₂ ，当{#blank#}1{#/blank#}时，表明气垫导轨已调至水平位置。

（2）将质量为3m、直径为d₂的小球b静置于气垫导轨上的位置O₂ ，使小球a从长木板上的位置O₁由静止释放，小球a先后通过光电门的挡光时间分别为Δt₃与Δt₄ ，小球b通过光电门的挡光时间为Δt₅。

①若小球a、b碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为{#blank#}2{#/blank#}；

②若小球a、b发生的是弹性碰撞，则 $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#}；

（3）若小球a、b发生的是弹性碰撞，该小组成员设想，如果保持小球a的直径d₁不变，逐渐增大小球a的质量，则碰撞之前小球a的挡光时间Δt₆与碰撞之后小球b的挡光时间Δt₇的比值 $\text{[math]}$ 逐渐趋近于{#blank#}4{#/blank#}。

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