- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

2025届四川省大数据精准教学联盟高三上学期一模考试物理试题

某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，斜槽末端为O点，现将木板一端固定在O点，另一端固定在地面上，木板上叠放着白纸和复写纸实验时先将质量为m₁的小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从O点水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离L，将质量为m₂、半径与a相等的小球b置于O点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均水平飞出落在木板上；重复10次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离L₁、L₂。

（1）、实验中的斜槽轨道（填“一定”或“不一定”）需要光滑。

（2）、根据实验现象可判断两小球的质量关系为m₁m₂（填“＞”或“＜”）。

（3）、如果测得的L、L₁、L₂、m₁和m₂在实验误差范围内满足关系式，则验证了两小球在碰撞过程中动量守恒。

举一反三

某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的质心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上．将小球1从右方的A点（OA与竖直方向的夹角为α）由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动把轻质指示针推移到图中的OC位置，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为S的D点．

如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒．入射小球质量为m₁ ，被碰小球质量为m₂ ． O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m₁多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离，然后把被碰小球m₂静止于水平轨道末端，再将入射小球m₁从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球m₂相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离．则下列说法正确的是（　　）

如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图

验证动量守恒定律装置如图所示．在气垫导轨上给滑块A向右的速度，通过光电门1后与静止的滑块B相碰并粘合在一起通过光电门2.计时器显示滑块A、B通过光电门1和2的时间分别为Δt₁和Δt₂.测得滑块A、B的质量分别为m₁、m₂ ， A、B滑块上的遮光片宽度分别为d₁、d₂.碰撞过程中，滑块A对B的冲量大小{#blank#}1{#/blank#}(选填“>”“<”或“＝”)滑块B对A的冲量大小，碰撞过程中验证动量守恒定律的表达式为{#blank#}2{#/blank#}(用题中所给的字母表示)．

某同学用如图所示装置探究“碰撞过程中的不变量”：将长木板放在水平桌面上，小车甲、乙放在长木板上，小车甲的前端粘有橡皮泥，后端连有纸带，纸带穿过打点计时器。将小木片垫在长木板下适当位置，推动小车甲使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50Hz。

某同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G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．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面内，米尺的零点与O点对齐．

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