某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

河南省驻马店市2017-2018学年高一下学期物理期末考试试卷

某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点。

（1）、现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h，水平距离为x，小球A的质量为 $\text{[math]}$ ，重力加速度的大小为g，则：

①小球离开桌面时的速度大小 $\text{[math]}$ =。

②小球A在C点时弹簧的弹性势能Ep=(填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示)。

（2）、该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ < $\text{[math]}$ )的小球B，仍然将A球推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ .

①若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式。

②若碰撞为弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为。

举一反三

任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是λ= $\text{[math]}$ ，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫做德布罗意波．现有一个德布罗意波长为λ₁的物体1和一个德布罗意波长为λ₂的物体2，二者相向正撞后粘在一起，已知|p₁|＜|p₂|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为多少？

光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为m_A=3m、m_B=m_C=m，开始时B、C均静止，A以初速度v₀向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求：

任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长 $\text{[math]}$ ，式中h为普朗克常量，p为运动物体的动量，人们把这种波叫做德布罗意波．现有一德布罗意波波长为λ₁的中子和一德布罗意波波长为λ₂的氘核相向对撞后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为（）

如图所示质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的哪一种猜测结果一定无法实现的是（）

如图所示为某实验小组利用单摆探究两小球一维对心碰撞时机械能变化的设计方案，在悬点 O 处细绳与拉力传感器连接，通过传感器与计算机可以测量细绳中的拉力大小随时间的变化情况，细绳末端系有一个小球 A，质量为 m_1.水平放置的炽热的电热丝 P 固定在 O 点的正下方，当细绳摆至电热丝处时被电热丝瞬间烧断；在悬点 O 正下方 h 处有一水平台面 MN，质量为 m₂的小球 B静止放置于电热丝P的下方（图中B球没有画出，B球的大小与A球相同）。已知悬线长为L，悬点到水平台面MN的距离OO'=h（h>L），小球的质量m₁ >m₂。

（1）电热丝P必须放在悬点正下方，而小球B必须放在悬点正下方略微偏右的位置，保证A、B两球在水平方向发生对心碰撞。

（2）将小球 A 向左拉起适当角度后自由释放，接着 A、B 两小球在水平方向发生碰撞，最后 A、B 两小球分别落到水平台面上的C、D（D点图中没有标出）两点，O'C=S₁ ， O'D =S₂ ，在A球下摆的过程中，计算机显示细绳中的拉力由F₁增大为F_2.则碰撞前A小球的动能E_kA={#blank#}1{#/blank#}，碰撞后A小球的动能 $\text{[math]}$ ={#blank#}2{#/blank#}，碰撞后B小球的动能 $\text{[math]}$ ={#blank#}3{#/blank#}。