题目内容

18．某同学用图（1）所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，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（1）中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落点痕迹如图（2）所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐．

（1）关于实验中必须满足的条件，下列说法正确的是
A．A球的质量不小于B球的质量
B．斜槽末端必须水平
C．斜面必须光滑
D．碰撞必须是对心正碰
（2）碰撞后B球的水平射程应取为85.5cm．
（3）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：ABD（填选项号）．
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C．测量A球或B球的直径
D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）
E．测量G点相对于水平槽面的高度．

分析 （1）明确实验原理，知道小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相同，水平位移与出速度成正比，可以用水平位移代替小球的初速度，则可根据碰撞中动量守恒，从而分析实验中应注意的事项；
（2）将各落点用圆圈起，则圆心位置的读数即为落点的位置；
（3）根据实验原理分析实验中需要测量的物理量．

解答 解：（1）A、斜槽的末端必须水平，才能保证两个小球离开斜槽后做平抛运动．故A正确；
B、为使两球发生对心正碰，两球半径必须相等，故BD正确；
C、由于每次下滑中受到摩擦力均相同，故只要每次从同一点滑下时，到达最低点的速度均相同，故不需要斜面光滑，故C错误；
故选ABD．
（2）碰撞后b球的水平射程落点如图2所示，取所有落点中靠近中间的点读数，即可取一个最小的圆的圆心，约为85.5cm；
（3）A、水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前a球的速度，故A正确；
B、a球与b球碰撞后，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后a球的速度，故B正确；
C、不需要测量A球或B球的直径，故C错误；
D、测量A球和B球的质量（或两球质量之比），用来表示出球的质量，故D正确；
E、不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误．故选：ABD．
故答案为：（1）ABD  （2）85.5    （3）ABD

点评 本题考查动量守恒定律的实验验证，要注意掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键，注意理解动量守恒定律的条件．

练习册系列答案
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8．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．
（1）（多选题）实验中可减小误差的措施有CD
A．两个分力F1、F2的大小要相同．
B．应使两个分力F1、F2间夹角为900
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行．
D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些．
（2）本实验采用的科学方法是B（填字母代号）
A．理想实验法     B．等效替代法     C．控制变量法    D．建立物理模型法．
9．下列说法正确的是（　　）
A．温度是分子热运动平均动能的标志，物体温度越高，则分子热运动的平均动能越大
B．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数就越少，布朗运动越不明显
C．在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性
D．在使两个分子间的距离由很远（r＞10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大
6．某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻两点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔均为0.10s．

（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，请将D点的速度值填在下面的表格内（保留到小数点后两位）；
计数点序号BCDEF
计数点对应的时刻t/s0.10.20.30.40.5
通过计数点时小车的速度v/m•s-10.500.580.740.82
（2）以A点为计时零点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度v随时间t变化的关系图线；
（3）根据第（2）问中画出的v-t图线，求出小车运动的加速度大小a=0.800 m/s2（保留三位有效数字）．
13．核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源．近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站．一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子．若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.66×10-27kg．
（1）写出氘和氚聚合的反应方程；
（2）试计算这个核反应释放出来的能量．（光速c=3.00×108m/s，结果取二位有效数字）
3．如图所示，绝缘水平面上的AB区域宽度为d，带正电、电量为q的小滑块以大小为v0的初速度从A点进入AB区域，当滑块运动至区域的中点C时，速度大小为vC=$\frac{\sqrt{3}}{2}$v0，从此刻起在AB区域内加上一个水平向左的匀强电场，电场强度E保持不变，并且区域外始终不存在电场．

（1）绝缘水平面与小滑块间的摩擦力；
（2）若加电场后小滑块受到的电场力与滑动摩擦力大小相等，求滑块离开AB区域时的速度．
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10．如图的无限大的磁场中，有一个平行于磁场平面的矩形线圈abcd做下述运动，其中能使线圈中产生感应电流的运动是（　　）
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C．垂直纸面向内匀速运动D．在纸面内向下运动
7．某物体运动的υ-t图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．物体在第1s末运动方向发生改变
B．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的
C．物体在第5s离出发点最远
D．物体在第4s末返回出发点
6．要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法正确的是（　　）
A．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射
B．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射
C．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射
D．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射

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