某同学利用图示装置，通过研究甲、乙两个小球碰撞前、后的动量关系来验证动量守恒定律。

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

河北省邢台市2017-2018学年高二下学期物理期末考试试卷

（1）、安装器材时要注意：固定在桌边的斜槽末端的切线要沿方向。

（2）、图中 $\text{[math]}$ 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让小球甲多次从斜轨道上 $\text{[math]}$ 位置由静止释放，找到其平均落地点的位置 $\text{[math]}$ ，测量平抛射程 $\text{[math]}$ ；然后，把小球乙静置于桌边缘，再将小球甲从斜轨道上 $\text{[math]}$ 位置由静止释放，与小球乙相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______（填选项前的字母）。

A、测量小球甲的质量 $\text{[math]}$ 和小球乙的质量 $\text{[math]}$ B、测量位置 $\text{[math]}$ 到平台的高度 $\text{[math]}$ C、测量桌边缘到水平地面的高度 $\text{[math]}$ D、分别找出甲、乙两个小球相碰后平均落地点的位置 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 并测量平抛射程 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

（3）、若两小球碰撞前后的动量守恒，则应满足的关系式为 $\text{[math]}$ （用（2）中测量的量表示）。

（4）、若碰撞为弹性碰撞，则还应该满足的关系是为 $\text{[math]}$ （用（2）中测量的量表示）。

举一反三

两位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为 h 的光滑水平桌面上，放置两个小球 a 和 b。其中，b 与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a 放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为 O 点。实验时，先将 a 球移开，弹簧解除锁定，b 沿桌面运动后水平飞出。再将 a 放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b 球与 a 球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验 10 次。实验中，小球落点记为 A、B、C。

某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。

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。

（1）入射球A的质量 $\text{[math]}$ 和被碰球B的质量 $\text{[math]}$ 的关系是 $\text{[math]}$ {#blank#}1{#/blank#} $\text{[math]}$ （选填“>”“<”或“=”）。

（2）碰撞后B球的水平射程约为{#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

（3）下列选项中，属于本次实验必须测量的是{#blank#}3{#/blank#}。

A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到 $\text{[math]}$ 点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 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：{#blank#}4{#/blank#}。

如图甲所示为验证碰撞过程中动量守恒的实验装置，主要实验步骤为：先使一个小钢球从轨道上某高度处滚下，直接落到铺有复写纸和白纸的水平木板上，再让该小钢球从轨道上滚下撞击轨道末端静置的另一个大小相等、质量不同的小钢球。回答下列问题：

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。

相关试卷

公司介绍

服务介绍

帮助中心