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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

江西省赣州市寻乌中学2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题

某物理兴趣小组利用如图所示的装置“探究动量守恒定律”,AB是倾角大小可以调节的长木板,BC是气垫导轨(气垫导轨可看成光滑轨道),忽略小球通过B点时的速度变化,光电门1与光电门2固定在气垫导轨BC上。

(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

②若小球a、b发生的是弹性碰撞,则

(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的比值逐渐趋近于

举一反三
如图所示,用"碰撞实验器"可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。

接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,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;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。

①对于上述实验操作,下列说法正确的是{#blank#}1{#/blank#}

A.小球1每次必须在斜槽上相同的位置从静止滚下

B.小球1可以在斜槽上不同的位置从静止滚下

C.斜槽轨道末端必须水平

D.斜槽轨道必须光滑

②若入射小球质量为m1 , 半径为r1;被碰小球质量为m2 , 半径为r2 , 则{#blank#}2{#/blank#}

A.m1>m2 , r1>r2

B.m1>m2 , r1=r2

C.m1<m2 , r1<r2

D.m1<m2 , r1=r2

③上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有{#blank#}3{#/blank#}.

A.A、B两点间的高度差h1

B.B点离地面的高度h2

C.小球1和小球2的质量m1、m2

D.小球1和小球2的半径r1、r2

④当所测物理量满足表达式{#blank#}4{#/blank#}(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式{#blank#}5{#/blank#}(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.

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