题目内容

在“验证动量守恒定律”的实验中，使用半径相同均为1 cm的两个小球A和B，它们的质量之比mA∶mB=3∶8，实验结果如图所示，O点为斜槽末端所装重垂线的竖直投影点，M、P、N为小球在白纸上的落点位置，且O、M、P、N在同一直线上.试用图示刻度尺上读出的数据和题设条件验证两小球碰撞前后的动量是否守恒.

动量守恒

解析：由mA∶mB=3∶8得mA=mB

B球碰前的速度vB可用OP表示，OP=16.4 cm；B球碰后的速度可用OM表示，OM=8.0 cm，A球碰后的速度可用（ON-2r)表示，ON-2r=23.3 cm.

碰前的总动量

p=mBOP=16.4mB

碰后的总动量

p′=mBOM+mA(ON-2r)=8.0mB+mB×23.3=16.7mb

在误差许可的范围内，p′=p,即两球碰前的总动量等于两球碰后的总动量，验证了动量守恒定律.


练习册系列答案
相关题目
以下是一些有关高中物理实验的描述，其中正确的是
②③
②③
．（填写正确说法前面的序号）
①在“研究匀变速直线运动”实验中通过纸带上打下的一系列点可直接得出打下任意一点时纸带的瞬时速度大小
②在“验证力的平行四边形定则”实验中拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧与木板平面平行
③在“验证动量守恒定律”实验中入射球质量应大于被碰球质量，入射球每次应从同一高度无初速度滑下
④在“验证机械守恒定律”的实验中需要用天平测物体（重锤）的质量．
（1）下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：
AE
AE
．
A、在“验证机械能守恒定律”的实验中，计算重力势能的减少，一定要用当地的重力加速度．
B、在“研究平抛物体的运动”的实验中，必须要用秒表测出平抛物体的运动时间
C、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，弹簧必须水平使用，以克服弹簧所受重力对实验的影响
D、在“用油膜法测分子直径的大小”的实验中，需要用天平测油滴的质量
E、在“用单摆测定重力加速度”实验中，如果摆长测量无误．测得的g值偏小，其原因可能是将全振动的次数N误计为N-1
F、在“用电流场模拟静电场描绘电场等势线”的实验中，要在塑料板上自上而下依次铺放白纸、复写纸、导电纸
（2）在“验证动量守恒定律”的实验中，请回答下列问题：

①实验记录如图甲所示，则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的
OP
OP
，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的
ON
ON
．（两空均选填“OM”、“OP”或“ON”）
②小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果
不会
不会
产生误差（选填“会”或“不会”）．
③实验装置如图甲所示，A球为入射小球，B球为被碰小球，以下所列举的在实验过程中必须满足的条件．正确的是
D
D
．
A．入射小球的质量ma，可以小于被碰小球的质量mb
B．实验时需要测量斜槽末端到水平地面的高度
C．入射小球每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放
D．斜槽末端的切线必须水平，小球放在斜槽末端处，应能静止
④在“验证动量守恒定律”的实验中．某同学用如图乙所示的装置进行了如下的操作：
Ⅰ．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该术板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
Ⅱ．将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹上B；
Ⅲ．把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；
Ⅳ．用天平测量a、b两小球的质量分别为ma、mb，用刻度尺测量白纸O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3．
用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒，其表达式为
ma
y2
=
ma
y3
+
mb
y1
ma
y2
=
ma
y3
+
mb
y1
．
在验证动量守恒定律实验中，同学们不仅完成了课本原来的实验，还用相同的器材进行多方面的探索及尝试．下面是甲、乙两组同学的实验，请回答相关的问题：
（Ⅰ）甲组同学采用如图1所示的装置，由斜槽和水平槽构成．将复写纸与白纸铺在水平放的木板上，重垂线所指的位置为O．实验时先使a球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．重复上述操作多次，得到多个落点痕迹平均位置P；再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让a球仍从固定位置由静止开始滚下，与b球发生对心正碰，碰后a球不被反弹．碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N．
（1）若a球质量为m1，半径为r1；b球质量为m2，半径为r2．则
C
C

A．m1＞m2　r1＞r2    B．m1＞m2　r1＜r2
C．m1＞m2　r1=r2     D．m1＜m2　r1=r2
（2）以下提供的器材中，本实验必需的有
AC
AC

A．刻度尺   B．打点计时器    C．天平   D．秒表
（3）设a球的质量为m1，b球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为（用m1、m2、OM、OP、ON表示）
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

（Ⅱ）乙组同学误将重锤丢失，为了继续完成实验则将板斜放，上端刚好在槽口抛出点，标记为O．板足够长小球都能落在板上，如图2，采用甲组同学相同的操作步骤完成实验．
（4）对该组同学实验的判断正确的是
BD
BD

A．乙组同学无法完成验证动量守恒定律
B．秒表也不是乙组同学的必需器材
C．乙组同学必须测量斜面倾角θ
D．图2中N为b球碰后落点
（5）设a球的质量为m1，b球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
．
（6）如果a，b球的碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
． （要求第（5）（6）结论用m1、m2、OM、OP、ON表示）  
精英家教网在“验证动量守恒定律”实验中 
（1）实验中，在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，其目的是减小实验中的
 
（选填系统误差、偶然误差）．
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．
接下来要完成的必要步骤是
 
．（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量ml、m2；B．测量小球m1开始释放高度h；C．测量抛出点距地面的高度H；D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N；E．测量平抛射程OM，ON．
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为
 
（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
 
 （用②中测量的量表示）．
（4）经测定，m1=45.0g，m2=15.0g，小球落地点的平均位置距O点的距离分别为OP=44.00cm、ON=60.00cm、OM=23.00cm，则碰撞前、后总动量的比值为
 
．（保留三位有效数字）
（1）下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：．
A、在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度
B、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果摆长的测量及秒表的读数均无误，而测得的g值明显偏小，其原因可能是将全振动的次数n误计为n-1
D、在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量
E、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，弹簧必须水平使用，以克服弹簧所受重力对实验的影响
F、在“验证动量守恒定律”实验中入射球的质量应大于被碰球的质量，入射球每次应从同一高度无初速度滑下
（2）在“探究影响导体的电阻因素的定量关系”时，一些同学认为“导体的电阻可能与金属导线的材料有关”．在讨论过程中，有同学提出：“我们可以选择几根相同长度、相同横截面积不同材料的金属线，分别测量它们的电阻”．也有同学提出：“我们可以选择几种相同长度、相同横截面积不同材料的金属线，分别测量它们的电阻”就这一环节而言，属于科学探究中的
 

A、分析与论证    B、进行实验与收集证据
C、猜想与假设    D、制定计划与设计实验
（3）多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．
①如图（甲）是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到
 
或
 
；
②在进行电压测量时，应将S拨到
 
或
 
；
③使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图（乙）中a、b所示．若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a，则被测电阻的阻值是
 
Ω．若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b，则被测电压是
 
V．
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