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1.(2023·云南省昆明一中高三检测)某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验,入射
球与被碰球半径相同、质量不等,且入射球的质量大于被碰球的质量.
(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径,测量结果如图甲所示,则直径为
________cm;
(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
选项前的字母),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.小球做平抛运动的水平位移
D.小球的直径
(3)实验装置如图乙所示,先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,再把B
球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下.记录纸上的O点是铅垂线所指
的位置,M、P、N分别为落点的痕迹,未放B球时,A球落地点是记录纸上的________点
放上B球后,B球的落地点是记录纸上的________点;
(4)释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到 O点的距离:=13.10 cm,=
21.90 cm,=26.04 cm.用天平称得入射小球A的质量m=16.8 g,被碰小球B的质量m=5.6
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g.若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的表格填写完整.(结果保留三
位有效数字)
碰前“总动量” 碰后“总动量”
/m /m /m
p/(kg·m) p′/(kg·m)
0.219 0 0.131 0 0.260 4 3.68×10-3 __________
根据上面表格中的数据,你认为能得到的结论是__________________________________;
(5)实验中,关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是________.
A.释放点越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,误差越小
B.释放点越低,两球碰后水平位移越小,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量
越准确C.释放点越高,两球相碰时,相互作用的内力越大,碰撞前后动量之差越小,误差越小
D.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,轨道对被碰小球的阻力越小
2.某同学设计了一个用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,他设计的具体装置如图甲所示.在小车 A后连着纸带,电磁打点计时器所用的
电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以补偿阻力.
(1)若已得到打点纸带,测得各计数点间距如图乙所示,A为运动起始的第一点,则应选
______段来计算A车的碰前速度,应选________段来计算A车和B车碰后的共同速度.(以
上两空均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)
(2)已测得小车A的质量m =0.40 kg,小车B的质量m =0.20 kg,由以上测量结果可得,碰
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前总动量为______ kg·m/s;碰后总动量为________ kg·m/s(结果保留小数点后3位).由上述
实验结果得到的结论是:_______________________________________________________
________________________________________________________________________.
3.(2023·福建福州市模拟)某地中学生助手设计了一个实验演示板做“探究碰撞中的不变
量”的实验,主要实验步骤如下:
①选用大小为120 cm×120 cm的白底板竖直放置,悬挂点为O,并标上如图所示的高度刻
度;
②悬挂点两根等长不可伸长的细绳分别系上两个可视为质点的A摆和B摆,两摆相对的侧
面贴上双面胶,以使两摆撞击时能合二为一,以相同速度一起向上摆;
③把A摆拉到右侧h 的高度,释放后与静止在平衡位置的B摆相碰.当A、B摆到最高点时
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读出摆中心对应的高度h;
2
回答以下问题:
(1) 若 A 、 B 两 摆 的 质 量 分 别 为 m 、 m , 则 验 证 动 量 守 恒 的 表 达 式 为
A B
______________________(用上述物理量字母表示).
(2)把A摆拉到右侧的高度为0.8 m,两摆撞击后一起向左摆到的高度为 0.2 m,若满足A摆质量是B摆质量的________倍,即可验证系统动量守恒,从而可以得出 A摆碰前初动能为
碰后两摆损失机械能的________倍.
4.(2023·云南省昆明一中模拟)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫
导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与连接打点计时器(图中未画出)
的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可
以记录遮光片通过光电门的时间.实验测得滑块 A(包括弹簧片)的质量m =0.310 kg,滑块
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B(包括弹簧片和遮光片)的质量m=0.108 kg,遮光片的宽度d=1.00 cm,打点计时器所用交
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流电的频率f=50.0 Hz.将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的
初速度,使它与B相碰.碰后光电计时器显示的时间为Δt =3.500 ms,碰撞前后打出的纸
B
带如图(b)所示.
根据图(b)中所标数据,可分析推断出碰撞发生在______间, A滑块碰撞前的速度为____
m/s,B滑块碰撞前的速度为________ m/s, A滑块碰撞后的速度为________ m/s,B滑块碰
撞后的速度为________ m/s.(结果保留三位有效数字)
5.某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:
①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器,使其出口处切线与水平桌面相平;
②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸,将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘.将小球
a向左压缩弹簧并使其由静止释放,a球碰到木板,在白纸上留下压痕P;
③将木板向右水平平移适当距离,再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放,
撞到木板上,在白纸上留下压痕P;
2
④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘,仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放,与
b球相碰后,两球均撞在木板上,在白纸上留下压痕P、P.
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(1)下列说法正确的是________.
A.小球a的质量一定要大于小球b的质量
B.弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑
C.步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同D.把小球轻放在桌面右边缘,观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平
(2)本实验必须测量的物理量有________.
A.小球的半径r
B.小球a、b的质量m、m
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C.弹簧的压缩量x,木板距离桌子边缘的距离x
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D.小球在木板上的压痕P、P、P 分别与P之间的竖直距离h、h、h
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(3)用(2)中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒,当满足关系式____________
时,则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒.