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1.(2022·天津卷·9(1))某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒,实验装置如图所示。
A、B为两个直径相同的小球。实验时,不放B,让A从固定的斜槽上E点自由滚下,在水
平面上得到一个落点位置;将B放置在斜槽末端,让A再次从斜槽上E点自由滚下,与B
发生正碰,在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
(1)为了确认两个小球的直径相同,该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量,
某次测量的结果如图所示,其读数为______ mm。
(2)下列关于实验的要求哪个是正确的______。
A.斜槽的末端必须是水平的
B.斜槽的轨道必须是光滑的
C.必须测出斜槽末端的高度
D.A、B的质量必须相同
(3)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别
为__________、__________。(填落点位置的标记字母)
2.(2023·江苏省扬州中学期中)某小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。
(1)关于橡皮泥在本实验中的作用,下列说法正确的是________。
A.改变小车的质量
B.在两车碰撞时起到缓冲作用,防止撞坏小车
C.若在两个小车的碰撞端分别贴上尼龙搭扣(魔术贴),可起到相同的作用
(2)关于实验的操作,下列说法正确的是______。
A.实验前应微调木板的倾斜程度,使小车P能静止在木板上
B.接通打点计时器电源后,应将小车P由静止释放
C.与小车P碰撞前,小车Q应静止在木板上的适当位置
D.加砝码以改变小车质量再次实验,必须再次调整木板倾角(3)打点计时器每隔0.02 s打一次点,实验得到的一条纸带如图乙所示,已将各计数点之间的
距离标在图上。则小车P碰撞前的速度为______ m/s。(计算结果保留三位有效数字)
(4)测得小车P的总质量为m ,小车Q的总质量为m ,图乙中AB、BC、CD、DE四段长度
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分 别 为 x 、 x 、 x 、 x , 为 了 验 证 动 量 守 恒 定 律 , 需 要 验 证 的 表 达 式 是
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__________________________。(用题中所给物理量符号表示)
(5)某同学发现系统碰后动量的测量值总是大于碰前动量的测量值,可能的原因是
____________________________________________________。(写出一条即可)
3.(2023·安徽亳州市期末)用如图甲所示的装置根据平抛运动规律验证两小球碰撞中的动量
守恒。使用频闪相机对小球碰撞前后的运动情况进行拍摄。图中背景是放在竖直平面内带方
格的纸板,纸板平面与小球运动轨迹所在的平面平行,每个小方格的边长为 a=5 cm,取g
=
10 m/s2,实验核心步骤如下:
(1)让质量为m 的小球从挡板处由静止释放,从斜槽末端水平抛出后频闪照片如图乙中的 A
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所示。
(2)把质量为m 的小球静置于轨道末端,让质量为m 的小球从挡板处由静止释放,两球在斜
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槽末端碰撞。碰撞后两小球从斜槽末端水平抛出。抛出后的频闪照片分别如图乙中的 B、C
所示。
(3)由图乙结合已知数据可计算出频闪相机闪光的周期T=______________ s(结果保留2位有
效数字)。
(4)由图乙结合已知数据可计算出碰撞后质量为m 的小球速度v =__________ m/s(结果保留
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2位有效数字)。
(5)若碰撞过程中动量守恒,则m∶m=______。
1 24.(2024·湖北省联考)某同学设计了一个如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。小球 A
底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条,用悬线悬挂在O点,光电门固定在O点正下方铁
架台的托杆上,小球B放在竖直支撑杆上,杆下方悬挂一重锤,小球A(包含遮光条)和B的
质量用天平测出分别为m 、m ,拉起小球A一定角度后释放,两小球碰撞前瞬间,遮光条
A B
刚好通过光电门,碰后小球B做平抛运动而落地,小球A反弹右摆一定角度,计时器的两
次示数分别为t 、t ,测量O点到A球球心的距离为L,小球B离地面的高度为h,小球B
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平抛的水平位移为x。
(1)关于实验过程中的注意事项,下列说法正确的是________。
A.要使小球A和小球B发生对心碰撞
B.小球A的质量要大于小球B的质量
C.应使小球A由静止释放
(2)某次测量实验中,该同学测量数据如下:d=0.5 cm,L=0.5 cm,h=0.45 cm,x=0.30
cm,t =0.002 5 s,t =0.005 0 s,重力加速度g取10 m/s2,若小球A(包含遮光条)与小球B
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的质量之比为m ∶m =____________,则动量守恒定律得到验证,根据数据可以得知小球
A B
A和小球B发生的碰撞是____________(选填“弹性”或“非弹性”)碰撞。
5.(2023·海南海口市等四地三模)某同学利用如图所示的实验装置完成了验证碰撞过程中的动
量守恒的实验,将带有斜槽的轨道固定在桌面上并调整至斜槽的末端水平。选取两个大小完
全相同的小球a、b,测量出其质量分别为m、m,且m>m。实验时,首先将a球由一定高
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度静止释放,经过一段时间小球打在右侧竖直固定的挡板上的某点;然后在斜槽的末端放上
b球,将a球由同一高度静止释放,两球碰后均打在右侧竖直固定的挡板上,已知A点与斜
槽的末端在同一水平线上。已知B、C、D三点到A点的距离分别为h 、h 、h 。
B C D
(1)两球碰后,竖直挡板上的________点为a球的落点,竖直挡板上的________点为b球的落
点。
(2)如果两球碰撞的过程动量守恒,则关系式________________________________成立。
(3)如果两球碰撞的过程没有能量损失,则关系式__________________________________成
立。
6.(2020·全国卷Ⅰ·23)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间
______时,可认为气垫导轨水平;
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m、滑块(含遮光片)的质量m;
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(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光
片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt、Δt 及遮光片从A运动到B所用的时间t ;
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(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉
力 , 拉 力 冲 量 的 大 小 I = ________ , 滑 块 动 量 改 变 量 的 大 小 Δp =
____________________________;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)
(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000 cm,m =1.50×10-2 kg,m =0.400 kg,Δt =
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3.900×10-2 s,Δt =1.270×10-2 s,t =1.50 s,取g=9.80 m/s2。计算可得I=________
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N·s,Δp=________ kg·m·s-1;(结果均保留3位有效数字)
(7)定义δ=×100%,本次实验δ=________ %(保留1位有效数字)。