题目内容

某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1：2。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4％，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？
此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律

试题分析：设摆球A、B的质量分别为mA、mB，摆长为l，B球的初始高度为h1，碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得①
②
设碰撞前后两摆球的总动量大小分别为P1、P2，则③
联立①②③式可得④
同理可得⑤
联立④⑤可得⑥
代入已知条件得⑦
⑧
所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。
练习册系列答案
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（1）在匀强磁场中，有一个原来静止的C原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的直径之比为7：1，那么碳14的衰变方程应为（   ）
A．C → e＋BB．C → He＋Be
C．C → H＋BD．C → e＋N
（2）如图所示，光滑水平面上有带有1/4光滑圆弧轨道的滑块，其质量为，一质量为的小球，以速度沿平面滑上轨道，并从轨道上端飞出，问小球上升到离水平面多高处？
钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态 立即衰变为铀核，并放出能量为0.097MeV的光子。衰变放出的光子的动量可忽略.已知：、和粒子的质量分别为=239.0521u、=235.0439u和="4.0026u" ，1u相当于931.5MeV
①写出的衰变方程
②求铀核和粒子刚产生时动能大小之比
③求粒子的动能(计算结果保留三位有效数字)
质量为M的原子核，原来处于静止状态。当它以速度v放出质量为m的粒子时（设v的方向为正方向），剩余部分的速度为
A．B．C．D．
质量为的小球A在光滑的水平面上以速度与质量为的静止小球B发生正碰，碰后A球的动能恰好变为原来的，则B球速度大小可能是（      ）
A．B．C．D．
A、B两条船静止在水面上，它们的质量均为M。质量为的人以对地速度v从A船跳上B船，再从B船跳回A船，经过几次后人停在B船上。不计水的阻力，则（  ）
A、A、B两船速度均为零    B、vA：vB=3：2
C、vA：vB=2：1            D、vA：vB=2：3
(原创)质量为m的木块和质量为M（M>m）的铁块用细线连接刚好能在水中某个位置悬浮静止不动，此时木块至水面距离为h，铁块至水底的距离为H(两物体均可视为质点)。突然细线断裂，忽略两物体运动中受到水的阻力，只考虑重力及浮力，若M、m同时分别到达水面水底，以M、m为系统，那么以下说法正确的是
A．该过程中系统动量不守恒；
B．该过程中M、m均作匀速直线运动；
C．同时到达水面水底时，两物体速度大小相等；
D．系统满足MH=mh
气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。现用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图

（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。
b．调整气垫导轨，使导轨处于水平。
c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。
d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。
e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块
分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
①实验中还应测量的物理量是_________           ___________。
②利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____          ________________。
③被压缩弹簧的弹性势能的表达式为                                     。
甲、乙两球在光滑的水平面上，沿同一直线同一方向运动，它们的动量分别为p甲＝10 kg·m/s，p乙＝14 kg·m/s，已知甲的速度大于乙的速度，当甲追上乙发生碰撞后，乙球的动量变为20 kg·m/s，则甲、乙两球的质量m甲∶m乙的关系可能是(　　)
A．3：10B．10C．1：4D．6

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