题目内容
某同学用如图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．（1）实验中必须要求的条件是______
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？
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
答：______（填选项号）．
（3）某次实验中得出的落点情况如图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为______．
【答案】分析：（1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平；
（2）根据实验原理和实验目的可以知道验证动量守恒定律实验中哪些量要测量，怎么通过物理规律测量；
（3）由于两球从同一高度下落，故下落时间相同，所以水平向速度之比等于两物体水平方向位移之比，然后根据动量守恒列方程即可正确求出质量之比．
解答：解：（1）A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；
B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；
C、为了使小球碰后不被反弹，要求被碰小球质量大于碰撞小球质量，故C正确；
D、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确．
故选BD．
（2）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），用来表示出球的动量；
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．
（3）由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同．
根据动量守恒定律可得在水平方向有m1v=m1v1+m2v2，
故m1vt=m1v1t+m2v2t，
即m1×xOP=m1×xOM+m2×xON
代入数据求得：m1：m2=4：1
故答案为：4：1．
点评：本题主要考查了“验证动量守恒定律”的实验的原理及要求以及数据处理等基础知识，难度不大，属于基础题，是考查基础知识的好题．
（2）根据实验原理和实验目的可以知道验证动量守恒定律实验中哪些量要测量，怎么通过物理规律测量；
（3）由于两球从同一高度下落，故下落时间相同，所以水平向速度之比等于两物体水平方向位移之比，然后根据动量守恒列方程即可正确求出质量之比．
解答：解：（1）A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；
B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；
C、为了使小球碰后不被反弹，要求被碰小球质量大于碰撞小球质量，故C正确；
D、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确．
故选BD．
（2）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），用来表示出球的动量；
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．
（3）由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同．
根据动量守恒定律可得在水平方向有m1v=m1v1+m2v2，
故m1vt=m1v1t+m2v2t，
即m1×xOP=m1×xOM+m2×xON
代入数据求得：m1：m2=4：1
故答案为：4：1．
点评：本题主要考查了“验证动量守恒定律”的实验的原理及要求以及数据处理等基础知识，难度不大，属于基础题，是考查基础知识的好题．
练习册系列答案
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（1）某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：
A．m∞υ
B．
C．m∞υ2
D.
为验证猜想的正确性，该同学用如图1所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度υ1，测出小车的质量m1；然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度υ2，测出小车和砝码的总质量m2：再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出υ3、m3…．
①每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是______；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是______．
②某次实验采集的五组数据如表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的______；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图2所示的图象，则图中的横坐标应是______．
（2）冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高，电阻率变小，水质受到影响．某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．在一根均匀长度玻璃管两端分别装上橡胶塞和铂电极，如图3所示，两电极相距L=0.314m，管内充满待测的河水．安装前用游标卡尺测量玻璃管的内径，测量结果如图4所示．
为测管内河水电阻供选器材有：
电压表V1：量程15V，内阻约30kΩ
电压表V2：量程3V，内阻约10kΩ
电流表A1：量程0.6A，内阻约0.5Ω
电流表A2：量程150mA，内阻约10Ω
滑动变阻器甲：最大值为10Ω，额定电流足够大
滑动变阻器乙：最大值为1kΩ，额定电流足够大
电源E1：电动势15V，内阻6Ω
电源E2：电动势3V，内阻2Ω
开关、导线若干．
该同学选用以上部分器材测出了9组数据，并在坐标系中标出，如图5所示．
①据图（2）读出玻璃管的内径d=______mm．
②实验时，所选用的电压表为______（填“V1”或“V2”），所选用的电流表为______（填“A1”或“A2”），所选的滑动变阻器为______（填“甲”或“乙”），所选的电源为______（填“E1”或“E2”）．
③在答题卡的虚线框内画出该实验的原理图．
A．m∞υ
B．
C．m∞υ2
D.
为验证猜想的正确性，该同学用如图1所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度υ1，测出小车的质量m1；然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度υ2，测出小车和砝码的总质量m2：再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出υ3、m3…．
①每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是______；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是______．
②某次实验采集的五组数据如表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的______；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图2所示的图象，则图中的横坐标应是______．
| m/kg | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
| v/ | 1.000 | 0.707 | 0.577 | 0.500 | 0..447 |
为测管内河水电阻供选器材有：
电压表V1：量程15V，内阻约30kΩ
电压表V2：量程3V，内阻约10kΩ
电流表A1：量程0.6A，内阻约0.5Ω
电流表A2：量程150mA，内阻约10Ω
滑动变阻器甲：最大值为10Ω，额定电流足够大
滑动变阻器乙：最大值为1kΩ，额定电流足够大
电源E1：电动势15V，内阻6Ω
电源E2：电动势3V，内阻2Ω
开关、导线若干．
该同学选用以上部分器材测出了9组数据，并在坐标系中标出，如图5所示．
①据图（2）读出玻璃管的内径d=______mm．
②实验时，所选用的电压表为______（填“V1”或“V2”），所选用的电流表为______（填“A1”或“A2”），所选的滑动变阻器为______（填“甲”或“乙”），所选的电源为______（填“E1”或“E2”）．
③在答题卡的虚线框内画出该实验的原理图．