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实验题 较难0.4 引用3 组卷952
如图,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。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量______,来间接解决这个问题;

A.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平位移
(2)用天平测量两个小球的质量m1m2。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放;然后,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复,分别找到小球的平均落点MPN,并测量出平均水平位移OMOPON。若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______(用上述中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应该满足的表达式为______(用上述中测量的量表示);
(3)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______(用所测物理量的字母表示)。
20-21高三上·福建莆田·期中
知识点:平抛运动位移的计算验证动量守恒定律的实验步骤和数据处理 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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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MPNO点的距离,即线段OMOPON的长度。
(1)上述实验除需测量线段OMOPON的长度外,还需要测量的物理量有______
A.AB两点间的高度差
B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1m2
D.小球1和小球2的半径r
(2)当所测物理量满足表达式______(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。
(3)若碰撞是弹性碰撞,那么还应该满足的表达式为______(用所测物理量的字母表示)。
(4)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图2所示。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在圆心在斜槽末端圆弧的平均落点M′P′N′。测量出斜面末端与M′P′N′三点的连线与竖直方向的夹角分别为α1α2α3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______(用所测物理量的字母表示)。
用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量______填选项前的序号),间接地解决这个问题;
A.小球开始释放高度h        B.小球抛出点距地面的高度H     C.小球做平抛运动的射程
(2)图甲中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多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P.测量平抛射程,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置静释放,与小球m2相撞,并多次重复.
接下来要完成的必要步骤是_____________(填选项的符号)
A用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h;
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N;
E.测量平抛射程OM、ON.
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_____________(用②中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为_______________(用②中测量的量表示).
(4)经测定, m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示,碰撞前后m1的动量分别为P1与P1',则P1: P1'=______________;若碰撞结束时m2的动量为P2',则P1':P2'=11:_______,实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值___________.
如图为“探究碰撞中的不变量”的实验装置,即研究两个小球在轨道水平部分末端碰撞前后的动量关系.已知入射小球A和被碰小球B的质量分别为m1m2

(1)(多选)本实验中,实验必须要求的条件是__________.
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端点的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D.入射球与被碰球满足m1>m2
(2)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通 过仅测量__________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h          B.小球抛出点距地面的高度H            C.小球做平抛运动的射程
(3)(多选)图中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A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P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球B静置于轨道的水平部分末端,再将入射球A从斜轨上s位置静止释放,与小球B相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是______.(填选项前的符号)
A.测量小球A开始释放高度h.                                 B.测量抛出点距地面的高度H
C.分别找到AB相碰后平均落地点的位置M、N        D.测量平抛射程OMON
(4)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为用____________________(3)中测量的量表示;
若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为____________________用(3)中测量的量表示.

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