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精英家教网某同学用如图所示的装置，通过半径相同的两球碰撞来验证动量守恒定律．图中AB是斜槽，BC是水平槽，斜槽与水平槽之间平滑连接．实验时先使球1从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，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．再把球2放在水平槽末端的位置，让球1仍从原位置由静止开始滚下，与球2碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复上述操作10次．在记录纸上确定M、N、P为三个落点的平均位置．实验中测出球1的质量为m1，球2的质量为m2，M、N、P三点到O点的距离为OM、ON、OP，其中O点为水平槽末端在记录纸上的竖直投影点．为减小误差，实验中要满足m1
 
m2（选填“大于”、“小于”、“等于”）．若实验结果满足
 
，就可以验证碰撞过程中动量守恒．
分析：（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．
（2）先根据平抛运动的特点判断碰撞前后两个小球的落地点，再求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等．
解答：解：（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有
1
2
m1v02=
1
2
m1v12+
1
2
m2v22，
解得v1=
m1-m2
m1+m2
v0，要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0；
（2）N为碰前入射小球落点的位置，M为碰后入射小球的位置，P为碰后被碰小球的位置，
小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，
碰撞前入射小球的速度v1=
ON
t
，碰撞后入射小球的速度：v2=
OM
t
，
碰撞后被碰小球的速度：v3=
OP
t
，
若m1v1=m2v3+m1v2，表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，
带入数据得：m1?ON=m1?OM+m2?OP；
故答案为：大于；m1?ON=m1?OM+m2?OP．
点评：本题是运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．
练习册系列答案
相关题目
（1）图1中螺旋测微器读数为
0.796
0.796
mm．
（2）图2中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为
1.094
1.094
cm．

（3）某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻．除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干．

①请按图所示的电路，将实物图连接成实验电路．
②如图是根据测量结果作出的I-U 图线，则由图线可知该电池的电动势为E1=
1.5
1.5
V，内阻为r1=
0.2
0.2
Ω．
③我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用．已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω；旧电池的电动势E2=1.5V；内阻r2=6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，且电阻不随温度变化．则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为
0.45
0.45
W，它本身消耗的电功率
0.612
0.612
W．（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）．根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理
不合理
不合理
（填“合理”或“不合理”）．

用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，
某位同学设计的实验步骤如下：

A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；
B．按图装好实验器材；
C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；
D．将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；
E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后
的M值，重复上述实验；
F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；
G．作a－1/M关系图像，并由图像确定a－M关系．

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在实验步骤______之后．
(2)在上述步骤中，有错误的是_______，应把____________改为_____                 _____．
(3) 根据表中所列数据，画出a—1/M图像．
a(m·s－2)
2.04
2.66
3.23
3.98
1/M(kg－1)
0.50
0.67
0.80
1.00

用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，

某位同学设计的实验步骤如下：

A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；

B．按图装好实验器材；

C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；

D．将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后

的M值，重复上述实验；

F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；

G．作a－1/M关系图像，并由图像确定a－M关系．

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在实验步骤______之后．

(2)在上述步骤中，有错误的是_______，应把____________改为_____                 _____．

(3) 根据表中所列数据，画出a—1/M图像．

a(m·s－2)

2.04

2.66

3.23

3.98

1/M(kg－1)

0.50

0.67

0.80

1.00

 

用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：

A．用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量；

B．按图装好实验器材；

C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶；

D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

E．保持小桶及其内部所装沙子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验；

F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；

G．作a－M关系图象，并由图象确定a－M关系．

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步

骤应排在______实验步骤之后．

(2)在上述步骤中，有错误的是________，应把__________改为____________．

(3)在上述步骤中，处理不恰当的是______，应把__________改为____________．

 
（1）图1中螺旋测微器读数为    mm．
（2）图2中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为    cm．

（3）某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻．除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干．

①请按图所示的电路，将实物图连接成实验电路．
②如图是根据测量结果作出的I-U 图线，则由图线可知该电池的电动势为E1=    V，内阻为r1=    Ω．
③我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用．已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω；旧电池的电动势E2=1.5V；内阻r2=6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，且电阻不随温度变化．则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为    W，它本身消耗的电功率    W．（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）．根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理    （填“合理”或“不合理”）．

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