题目内容
1．如图为“验证碰撞中动量守恒”的实验装置
①下列说法中不符合本实验要求的是D．
A．入射球比靶球质量大，二者的直径必须相同
B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放
C．安装轨道时，轨道末端必须水平
D．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺和秒表，秒表测量小球从轨道末端到落在记录纸上的时间．
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平均落点位置为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为$\overline{OM}$、$\overline{OP}$和$\overline{ON}$．已知入射球的质量为m1，靶球的质量为m2，如果测得m1$\overline{OM}$+m2•$\overline{ON}$近似等于m1$\overline{OP}$，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒．
③在实验中，当$\overline{OM}$、$\overline{OP}$和$\overline{ON}$满足m2$\overline{ON}$2=m1$\overline{OP}$2-m1$\overline{OM}$2时，则可证明碰撞中系统的机械能守恒（要求用②中的物理量表示）．
分析 ①要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，根据实验原理与实验注意事项分析答题；
②应用动量守恒定律根据图示求出需要验证的表达式，然后分析答题．
③应用机械能守恒定律分析答题．
解答 解：①A、要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于靶球的质量，即：入射球比靶球质量大，入射球与靶球半径应相等，故A正确；
B、为保持入射球的初速度相等，在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，故B正确；
C、为保证小球离开轨道后做平抛运动，小球离开轨道时的速度必须水平，安装轨道时，轨道末端必须水平，故C正确；
D、小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验不需要测出小球的运动时间，实验中需要测出小球质量与小球的水平位移，需要使用的测量仪器有天平和刻度尺，故D错误，
本题选错误的，故选D．
②两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞过程动量守恒，则m1v1=m1v1′+m2v2′，
两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，则m1$\overline{OP}$=m1$\overline{OM}$+m2$\overline{ON}$，如果m1$\overline{OP}$=m1$\overline{OM}$+m2$\overline{ON}$，则碰撞过程中，系统动量守恒．
③如果碰撞过程动能守恒，则：$\frac{1}{2}$m1v12=$\frac{1}{2}$m1v1′2+$\frac{1}{2}$m2v2′2，$\frac{1}{2}$m1（$\overline{OP}$）2=$\frac{1}{2}$m1（$\overline{OM}$）2+$\frac{1}{2}$m2（$\overline{ON}$）2，$\frac{1}{2}$m1$\overline{OP}$2=$\frac{1}{2}$m1$\overline{OM}$2+$\frac{1}{2}$m2$\overline{ON}$2，
即：如果m1$\overline{OP}$2=m1$\overline{OM}$2+m2$\overline{ON}$2，m2$\overline{ON}$2=m1$\overline{OP}$2-m1$\overline{OM}$2，则碰撞过程机械能守恒．
故答案为：①D；②m1$\overline{OP}$；③m2$\overline{ON}$2=m1$\overline{OP}$2-m1$\overline{OM}$2．
点评 本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、数据处理，知道实验原理、实验注意事项即可正确解题；小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度正正比，可以用水平位移表示初速度．
如图所示，一半径为R的光滑圆弧轨道与水平面相切，一小球与圆弧轨道的底端相距为x，现给小球一初速度，它恰能通过圆轨道的最高点，已知小球与水平面的动摩擦因数为μ，求小球初速度的大小．
“理光牌”复印机的偏转电场如图所示，电容器的电容为C，板长为L，两极板间距为d，现有一个带电量为q，质量为m的墨粉微粒，以初速度v0沿两极板的中线垂直电场进入偏转电场中，若墨粉微粒恰能从极板边缘射出电场（不计重力），求：
如图所示，固定的粗糙竖直杆上套有小物块a，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块a和小物块b，虚线cd水平．现由静止释放两物块，物块a从图示位置上升，并恰好能到达c处．在此过程中，若不计绳和定滑轮之间的摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（ ）| A． | 物块a到达c点时加速度为零 | |
| B． | 绳拉力对物块a做的功等于物块a重力势能的增加量 | |
| C． | 绳拉力对物块a始终做正功 | |
| D． | 摩擦力对a做的功等于物块a、b系统机械能的变化量 |
如图所示，质量为m的光滑曲面，静止放在光滑的水平地面上，一质量也为m的小球以速度v冲向斜面，恰好能冲到曲面的顶端，然后再沿曲面滑落下来，当地的重力加速度为g．求：
如图所示，A、B两带电小球的质量分布为2m，m，所带电量分布为3q和-q，两球间用绝缘细线相连，A球又用等长的绝缘细线悬挂在天花板上（两球的大小可忽略不计），在两球所在空间有水平向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，平衡时的可能位置是图中的（ ）
