题目内容

如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置．
（1）下列说法符合本实验要求的是
BC
BC
．
A．入射球比靶球质量大或者小均可
B．每次入射球必须从同一高度由静止释放
C．安装轨道时末端切线必须水平
D．实验中需要测量轨道末端离地面的高度
（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为
.
OM
、
.
OP
和
.
ON
．已知入射球的质量为m1，靶球的质量为m2，只要验证等式
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
成立，即可认为碰撞中的动量守恒．
（3）满足（2）的情况下，若满足等式
.
ON
=
.
OP
+
.
OM
.
ON
=
.
OP
+
.
OM
成立，即可认为碰撞为弹性碰撞．（仅用
.
OM
、
.
OP
和
.
ON
表示）
分析：（1）实验是要验证两个小球碰撞过程系统动量守恒，同时通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；为防止小球反弹，还要保证入射球质量要大于被碰球质量；
（2）实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒，即要验证m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，可以通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；
（3）根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式后联立求解即可．
解答：解：（1）A、为防止碰后m1被反弹，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，故A错误；
B、为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故B正确；
C、为保证小球做平抛运动，安装轨道时末端切线必须水平，故C正确；
D、小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故D错误；
故选：BC．
（2）实验要验证两个小球碰撞前后总动量守恒，即：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′；
小球做平抛运动的时间由高度差决定，由于高度差一定，故平抛的时间都相同，故水平射程与平抛的初速度成正比，故不需要测量高度差，只要满足：m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
；
（3）小球发生弹性碰撞，碰撞过程中系统动量守恒、机械能也守恒，根据守恒定律，有：
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON

1
2
m1
.
OP
2=
1
2
m1
.
OM
2+
1
2
m2
.
ON
2
两式联立消去质量可得：
.
OP
2=
.
OM
2+
.
ON
?
.
MP

再化解得到：
.
ON
=
.
OP
+
.
OM

故答案为：（1）BC；（2）m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
；（3）
.
ON
=
.
OP
+
.
OM
．
点评：实验注意事项：（1）前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．（2）利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹．
练习册系列答案
相关题目
精英家教网如图所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图．
①设小球A质量为mA，小球B质量为mB，为保证实验成功，必须保证mA
 
mB．（选填“大于”、“等于”或“小于”）
②实验中小球的落点情况如图所示：P是不放B球时，将A球从斜槽某一高度静止释放后，A球的落点，M、N分别为A球从同一高度静止释放到达斜槽水平端与B球相碰后A、B球落点，现已测得O到M、P、N距离分别为 S1、S2、S3，若关系式
 
成立，则验证了A、B相碰动量守恒．

如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图．

（1）入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是____.

(填“大于”、“小于”或“等于”)

（2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽__________．

（3）继续实验步骤为：

A．在地面上依次铺白纸和复写纸．

B．确定重锤对应点O．

C．不放球2，让球1从斜槽某一位置无初速度滑下，确定它落地点位置P．

D．把球2放在立柱上，让球1从斜槽无初速度滑下，与球2正碰后，确定球1和球2落地点位置M和N．

E．用刻度尺量出OM、OP、ON的长度．

F．看与是否相等，以验证动量守恒．

上述步骤有两处不完善或有错误，请指出并写出相应的正确步骤．

 

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本题共有(1)、(2)、(3)三个小题：

(1) 在一次测量中：（4分）

① 游标卡尺如图a所示，其示数为

              cm；

② 螺旋测微器如图b所示，箕示数为                 mm。

 

(2)（6分）如图所示为“验证碰撞中动量守恒”类验的装置示意图：

① 实验中小球A质量为mA，小球参质量为mB，它们的关系应该是：mA           mB。

② 实验前需要进行如下调节：

A．固定斜槽时，应使斜槽末端                  ；

B．调整小支柱到槽口的距离和高度时要达到以下要求：

    当入射小球放在斜槽末端，被碰小球放在支柱上时，调整支柱，使两球             ，

并且使两球的球心                 ；

③ 实验中应使A球每次均在斜槽上                  从静止释放；

④ 已用游标卡尺测得小球直径为2.14cm，实验中小球的落点情况如图所示，入射球A与被碰球B的质量比为mA：mB=3：2则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比pA：pB=          。

(3)如图甲所示的电路中，1至11为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不

亮，电压表和电流表均无示数。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开

关、变阻器、小灯泡、6根导线以及电路中的各连接点，已知电压表和电流表均无故障。

① 为了检测变阻器、小灯泡以及6根导线，在连接点1、2已接好的情况下，检测时应

   当选用多用电表的        档；在连接点1、2同时断开的情况下，检测时应当选用

   多用电表的            档。

    ②在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明____，

       可能有                      故障。

③ 为了尽可能准确的完成探究小灯泡U——I特性的实验？图甲电路接线图中还存在

   错漏，请你在图甲中补画出正确的连接线。

④ 图乙是某实验小组的同学根据实验数据绘制两成的小灯泡的U——I特性图线。随后

   他们将该小灯泡直接串接在电动势E= 4.5V，内阻r=l.5Ω的直流电源上，则该小灯

   泡通电发光时的电功率约为                  W。

 

（1）如图所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图。

①设小球A质量为mA，小球B质量为mB，为保证实验成功，必须保证mA    mB。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

②实验中小球的落点情况如图所示： P是不放B球时，将A球从斜槽某一高度静止释放后，A球的落点，M、N分别为A球从同一高度静止释放到达斜槽水平端与B球相碰后A、B球落点, 现已测得O到M、P、N距离分别为 S1、S2、S3，若关系式                     成立,则验证了A、B相碰动量守恒.  

（2）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。

①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和

图（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。

②按图（c）链接电路后，实验操作如下：

( a )将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将拨向接点1，闭合，调节，使电流表示数为；

（b）将电阻箱的阻值调至最大；将拨向接点2；保持不变，调节，使电流表示数仍为，此时阻值为1280Ω；

③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。

 

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