【备考2022】高考物理一轮复习学案实验八 验证动量守恒定律 教案.doc

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1、金版教程高考总复习·物理(新教材)实验八验证动量守恒定律验证动量守恒定律。在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v,计算出碰撞前的动量pm1v1m2v2及碰撞后的动量pm1v1m2v2,看碰撞前后动量是否守恒。实验方案一利用滑块和气垫导轨完成实验实验器材气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、尼龙搭扣、撞针、橡皮泥等。实验步骤1用天平测出滑块质量。2正确安装好气垫导轨。3接通电源,利用配套的数字计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(改变滑块的质量。改变滑块的初速度大小和方向)。数据处理1滑块速度的测量:v,式中x为滑块挡光片的宽

2、度(仪器说明书上给出,也可直接测量),t为数字计时器显示的滑块挡光片经过光电门的时间。2验证的表达式:m1v1m2v2m1v1m2v2。实验方案二利用摆长相等的摆球完成实验实验器材带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。实验步骤1用天平测出两个等大小球的质量m1、m2。2把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。3一个小球静止,拉起另一个小球,放下后它们相碰。4测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。5改变碰撞条件,重复实验。数据处理1摆球速度的测量:v,式中h为小球释放时(或碰撞后摆起)的高度,h可用刻度尺测量(也可

3、由量角器和摆长测算得出)。2验证的表达式:m1v1m2v2m1v1m2v2。实验方案三利用小车和打点计时器完成实验实验器材光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、重物、天平、撞针、橡皮泥。实验步骤1用天平测出两小车的质量。2将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。3接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一个整体运动。4改变碰撞条件,重复实验(改变小车A的初速度;改变两小车的质量)。数据处理1小车速度的测量:v,式中x是纸带上两计数点间的距离,可用刻度尺测量,t为小车经过距离x所用

4、的时间,可由打点间隔算出。2验证的表达式:m1v1m2v2m1v1m2v2。实验方案四利用斜槽滚球验证动量守恒定律实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。实验步骤1用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球(避免入射小球反弹)。2按照如图所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。3白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。记下铅垂线所指的位置O。4不放被撞小球,每次让入射小球(质量为m1)从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。5把被撞小球(质量为m2)放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自

5、由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N。如图所示。6连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。数据处理验证的表达式:m1·m1·m2·,看在误差允许的范围内是否成立。1前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。2方案提醒(1)若利用气垫导轨进行验证,调整气垫导轨时,应注意利用水平仪确保导轨水平。(2)若利用摆球进行验证,两摆球静止时球心应在同一水平线上,且刚好接触,摆线竖直。(3)若利用两小车相碰进行验证,要注意平衡摩擦力。(4)若利用平抛运动规律进行验证,安装实

6、验装置时,应注意调整斜槽,使斜槽末端水平,且选质量较大的小球为入射小球。3探究结论:寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不变。1系统误差:主要来源于装置本身是否符合要求。(1)碰撞是否为一维(即正碰),为此两球应等大,且速度沿球心连线方向。(2)实验是否满足动量守恒的条件,如气垫导轨是否水平,用长木板实验时是否平衡了摩擦力。2偶然误差:主要来源于质量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的测量。考点1实验原理与操作例1(2020·福建省龙岩市高三下学期3月教学质量检查)在“验证动量守恒定律”的实验中,实验装置及实验中小球运动轨迹及平均落点的情况如图所示,回答下列问题:(1)本实验需要测

7、量的物理量是_(填选项前的字母)。A小球的质量ma、mbB小球离开斜槽后飞行的时间ta、tbC小球离开斜槽后飞行的水平射程xA、xB、xCD槽口到水平地面的竖直高度H(2)实验中重复多次让小球a从斜槽上的同一位置释放,其中“同一位置释放”的目的是_。(3)放置被碰小球b前后,小球a的落点位置分别为图中的_和_。尝试解答(1)AC_(2)为了保证小球每次平抛的初速度相同_(3)B_A。(1)开始时不放小球b,让小球a从某一位置由静止释放,平抛的初速度为v0,落到B点;然后放上小球b,让小球a从同一位置由静止释放,碰撞后,小球a以初速度v1做平抛运动落在A点,小球b以初速度v2做平抛运动落在C点,

8、根据动量守恒定律得mav0mav1mbv2。小球做平抛运动时在竖直方向上下落的高度相同,根据hgt2可知小球的落地时间相同,动量守恒的方程两边同时乘以时间t,则mav0·tmav1·tmbv2·t,即验证动量守恒定律的方程为maxBmaxAmbxC。所以需要测量两小球的质量和小球平抛落地的水平位移,A、C正确,B、D错误。(2)保持小球a从同一位置释放的目的是为了保证小球每次平抛的初速度相同,以找出对应的平均落点位置。(3)根据(1)中分析可知放置被碰小球b前后,小球a的落点位置分别为图中的B和A。变式1(2020·安徽省合肥市肥东县高三3月线上调研)某

9、同学利用如下实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。实验步骤如下:如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球1、球2与木条的撞击点;将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球1从斜轨上A点由静止释放,撞击点为B;将木条平移到图中所示位置,让入射球1从斜轨上A点由静止释放,确定撞击点;把球2静止放置在水平槽的末端,让入射球1从斜轨上A点由静止释放,确定球1和球2相撞后的撞击点;测得B与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3。根据该同学的实验,回答下列问题:(1)两小球的质量关系为m1_ m2(填“>”“”或“<”)。(2)木条平移后,在不放小球2时,将

10、小球1从斜轨上A处由静止开始释放,球1的落点在图中的_点,把小球2放在斜轨末端边缘B处,让小球1从斜轨上A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,碰后小球1的落点在图中的_点。(3)若再利用天平测量出两小球的质量分别为m1、m2,则满足_表示两小球碰撞前后动量守恒;若满足_表示两小球碰撞前后的机械能守恒。答案(1)(2)PM(3)解析(1)为了防止两球碰后球1出现反弹现象,入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量,即m1>m2。(2)由图可知,两小球打在竖直板上,三次平抛运动的水平位移相等,由平抛运动的规律可知,水平速度越大,竖直方向下落的高度越小;由碰撞规律可知,碰后被碰球的速度最大,故其下落

11、的高度最小,而碰后入射球的速度最小,其下落的高度最大,则可知,在不放小球2时,让小球1从斜轨上A点由静止释放,落点在图中的P点,而碰后小球1落到M点。(3)根据平抛运动规律,可知小球打在木条上时,下落的时间t ,则可知小球做平抛运动的水平速度v,代入题中数据得:v1,v1,v2,若碰撞过程动量守恒,则:m1v1m1v1m2v2,联立解得:;若碰撞过程机械能守恒,则有:m1vm1v12m2v22,联立解得:。考点 2数据处理与误差分析例2(2020·安徽省宣城市高三下第二次调研)用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,小车P的前端粘有橡皮泥,后端连接通过打点计时器的纸带,在长木板右端垫放木

12、块以平衡摩擦力,推一下小车P,使之运动,与静止的小车Q相碰粘在一起,继续运动。(1)实验获得的一条纸带如图乙所示,根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分,用刻度尺测得各点到起点A的距离。根据碰撞前后小车的运动情况,应选纸带上_段来计算小车P的碰前速度。(2)测得小车P(含橡皮泥)的质量为m1,小车Q(含橡皮泥)的质量为m2,如果实验数据满足关系式_,则可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒。(3)如果在测量小车P的质量时,忘记粘橡皮泥,则所测系统碰前的动量p1与系统碰后的动量p2相比,则_1(填“”“”或“”)。尝试解答(1)BC(2)m1(m1m2)×(3)<。(1)两小车碰

13、撞前小车P做匀速直线运动,在相等时间内小车P通过的位移相等,由图示纸带可知,应选择纸带上的BC段求出小车P碰撞前的速度。(2)设打点计时器的打点时间间隔为T,由图示纸带可知,碰撞前小车P的速度v,碰撞后两车粘在一起,共同的速度v,如果碰撞前后系统动量守恒,则m1v(m1m2)v,即m1(m1m2)·,整理得m1(m1m2)×。(3)如果在测量小车P的质量时,忘记粘橡皮泥,小车P质量的测量值小于真实值,由pmv可知,所测系统碰前的动量小于系统碰撞后的动量,即<1。变式2(2020·广东省深圳市高三第二次线上统一测试)某同学在实验室使用半径相同的两个小球,按如图

14、实验装置来验证动量守恒定律。他的主要实验操作如下:用天平测量a、b两球的质量m1和m2用游标卡尺测出两个小球的直径d用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H用铅垂线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O在白纸上面放好复写纸,先不放b球,把a球从斜槽轨道上D点由静止释放,落到复写纸上,重复多次;再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端,把a球仍从D点由静止释放,和b球相碰后,两球分别落在复写纸上的不同位置,重复多次用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和N,并用刻度尺测量出图中的O、O和O的长度(1)上述实验操作中不必要的步骤是_。(2)如果满足关系式_,则验证了系统碰撞过程中动量守恒。(用测量的

15、物理量表示)(3)实验测得:m130.0 g,m210.0 g,O16.10 cm,O30.30 cm,O40.60 cm。则本实验的相对误差是_。答案(1)(2)m1Om1Om2O(3)2%解析(1)(2)实验需要验证m1v0m1v1m2v2,因小球均做平抛运动,下落时间相同,而小球平抛运动的水平位移xvt,因此可以直接用水平位移代替速度进行验证,故有m1Om1Om2O。由此可知,本实验不需要用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H,其余步骤都需要。(3)碰撞前m1O30.0×30.30909 g·cm,碰撞后m1Om2O(30.0×16.1010.0×4

16、0.60) g·cm889 g·cm,则实验的相对误差为×100%2%。考点3实验创新例3(2020·湖北省武汉市高三下六月模拟)某实验小组利用如图a所示的实验装置验证动量守恒定律。实验的主要步骤如下:用游标卡尺测量小球A、B的直径d,其示数如图b所示,用天平测量小球A、B的质量分别为m1、m2;用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度,且自然下垂时两球恰好相切,球心位于同一水平线上;将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放,与球B碰撞后,测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为1,球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为2。回

17、答下列问题:(1)小球的直径d_ cm;(2)若两球碰撞前后的动量守恒,则其表达式可表示为_(用中测量的量表示);(3)完成实验后,实验小组进一步探究。用质量相同的A、B两球重复实验步骤,发现A球与B球碰撞后,A球静止,B球向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角略小于,由此他们判断A、B两球的碰撞是_(填“弹性碰撞”“非弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”)。尝试解答(1)2.20(2)m1m1m2(3)弹性碰撞。(1)游标卡尺的主尺读数为22 mm,游标尺的读数为0.1×0 mm0.0 mm,则小球的直径d22 mm0.0 mm22.0 mm2.20 cm。(2)小球A下摆过程只有重力做

18、功,机械能守恒,由机械能守恒定律得m1vm1gL(1cos)碰撞后,对A、B两球分别根据机械能守恒定律得m1v12m1gL(1cos1)m2vm2gL(1cos2)若两球碰撞前后的动量守恒,则满足m1v1m1v1m2v2联立可得m1m1m2。(3)若A、B两球质量相同,则有 若碰撞是弹性碰撞,则碰撞过程中机械能守恒,则有mvmv12mv即有1cos(1cos1)(1cos2)联立可得10,2根据题给实验数据,考虑误差,可知A、B两球的碰撞是弹性碰撞。变式31(2020·山东东营一中下学期开学考试)为了验证碰撞中的动量和能量是否守恒,某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小钢球,按

19、下述步骤做了实验:A用天平测出两小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2)。B按图示安装好实验器材,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端。C先不放小球2,让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置。D将小球2放在斜槽末端边缘处,让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,分别记下小球1和2在斜面上的落点位置。E用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离,图中D、E、F点是该同学记下小球在斜面上的落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF。根据该同学的实验,回答下列问题:(1)在不放小球2时,让小球1从斜槽顶端A处由

20、静止开始滚下,小球1的落点在图中的_点;把小球2放在斜槽末端边缘处,让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,碰后小球1的落点在图中的_点。(2)若碰撞过程中,满足表达式_,则该碰撞过程动量守恒;若碰撞过程中,满足表达式_,则该碰撞过程机械能守恒。(用m1、m2、LD、LE、LF表示)(3)若碰撞过程中,动量和机械能均守恒,则下列表达式正确的是_。A.BLELDLFCLLL答案(1)ED(2)m1m1m2m1LEm1LDm2LF(3)A解析(1)根据平抛运动的规律,小球平抛运动的初速度越大,在BC上的落点距B点越远,再结合碰撞规律可知,在不放小球2时,让小球1从斜槽顶端A处由静止开

21、始滚下,小球1的落点在图中的E点;把小球2放在斜槽末端边缘处,让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,碰后小球2的速度较大,落在F点,小球1的速度比碰前小,落在D点。(2)小球碰撞后做平抛运动,假设斜面倾角为,则Lcosv0t,Lsingt2,解得v0 。设落点D、E、F对应的平抛初速度为vD、vE、vF,则根据动量守恒定律得m1vEm1vDm2vF,结合前述平抛运动初速度的表达式得m1m1m2;根据机械能守恒定律得m1vm1vm2v,结合前述平抛运动初速度的表达式得m1LEm1LDm2LF。(3)若碰撞过程中,动量和机械能均守恒,则m1LEm1LDm2LF,m1m1m2,解得

22、,故A正确。变式32(2020·东北三省四市教研联合体高三下模拟)某同学设计了验证动量守恒定律的实验。所用器材有:固定有光电门的长木板、数字计时器、一端带有遮光片的滑块A(总质量为M)、粘有橡皮泥的滑块B(总质量为m)等。将长木板水平放置,遮光片宽度为d(d很小),重力加速度为g,用相应的已知物理量符号回答下列问题:(1)如图a所示,使A具有某一初速度,记录下遮光片经过光电门的时间t和A停止滑动时遮光片与光电门的距离L,则A经过光电门时的速度可表示为v_;A与木板间的动摩擦因数_。(2)如图b所示,仍使A具有某一初速度,并与静止在正前方的B发生碰撞(碰撞时间极短),撞后粘在一起继续滑

23、行。该同学记录了遮光片经过光电门的时间t0,A、B撞前B左端距光电门的距离s1,以及A、B撞后它们一起滑行的距离s2,若A、B材料相同,它们与木板间的动摩擦因数用字母表示,如需验证A、B系统碰撞时满足动量守恒定律,只需验证_成立即可。答案(1)(2)M (Mm)解析(1)由于遮光片通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度,故v;由匀变速直线运动速度与位移的关系式得2gL0,解得。(2)A经过光电门的速度为vA,设A与B碰前的速度为vA,由匀变速直线运动速度与位移的关系式有2gs1vA2v,可得vA ;同理可得碰撞后A、B组成的整体的速度vAB满足关系式2gs20v,可得碰后A、B的速度

24、为vAB;若A、B系统碰撞时满足动量守恒定律,则有MvA(mM)vAB,即M (Mm)。 1(2020·宁夏银川九中、石嘴山三中、平罗中学三校高三下联考)用如图所示的装置来验证动量守恒定律。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计,其上方挡光条到达光电门D(或E),计时器开始计时;挡光条到达光电门C(或F),计时器停止计时。实验主要步骤如下:a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;b给气垫导轨通气并调整使其水平;c调节光电门,使其位置合适,测出光电门C、D间的水平距离L;dA、B之间紧压一轻弹簧(与A、B不粘连),并用细线拴住,如图静置于气垫导轨上;e烧断细线,A、B各自运动,弹簧恢复原长

25、前A、B均未到达光电门,从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间tA、tB。(1)实验中还应测量的物理量x是_(用文字表达)。(2)利用上述测量的数据,验证动量守恒定律的表达式是_(用题中所给的字母表示)。(3)利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能Ep_(用题中所给的字母表示)。答案(1)光电门E、F间的水平距离(2)mAmB0(3)mA2mB2解析(1)(2)由于A、B原来静止,总动量为零,则验证动量守恒定律的表达式为:mAmB0,所以还需要测量的物理量x是光电门E、F间的水平距离。(3)弹簧恢复原长时,A滑块的速度为:vA,B滑块的速度为:vB,根据能量守恒定律得:EpmA

26、·2mB2。2(2020·山东省二模)某同学在利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律的实验中,用到两个相同的光电门1和2及质量分别为400 g、200 g的滑块A和B,两滑块上分别固定有宽度相同的长方形遮光片。部分实验操作如下:(1)用精度为0.02 mm的游标卡尺测量遮光片的宽度,示数如图甲所示,其读数为_ cm。某次测量中,数字计时器记录的遮光片通过光电门的时间为40.0 ms,则滑块的速度大小为_ m/s(结果保留三位有效数字)。(2)研究两个滑块的弹性碰撞:实验中给某个静止滑块适当的初速度,使其从左向右运动,与另一静止的滑块发生弹性碰撞,碰后两

27、滑块的速度方向相同。据此判断,实验开始时,气垫导轨上放置的器材1、器材2、器材3、器材4(如图乙)从左到右依次应为_。a光电门1、滑块A、滑块B、光电门2b光电门1、滑块B、滑块A、光电门2c滑块A、光电门1、滑块B、光电门2d滑块B、光电门1、滑块A、光电门2(3)研究两个滑块的完全非弹性碰撞:实验中两个滑块碰撞后粘在一起,从左向右先后通过某一光电门。测得先通过该光电门的遮光片速度大小为0.309 m/s,后通过该光电门的另一遮光片速度大小为0.311 m/s。若上述速度大小的差别由单一因素引起,该因素可能是_或_。a遮光片倾斜b空气阻力c气垫导轨不水平,左低右高d气垫导轨不水平,左高右低答

28、案(1)2.0020.501(2)c(3)ad解析(1)游标卡尺的主尺读数为2 cm,游标尺读数为0.02×1 mm0.002 cm,则最终读数为2.002 cm;滑块的速度大小为v m/s0.501 m/s。(2)为了能测量运动滑块碰前的速度,则运动滑块应在光电门1的左边;同理,为了能测量碰后两滑块的速度,则另一静止的滑块应在光电门1的右侧、光电门2的左侧。又因为碰后两滑块的速度方向相同,则左侧的滑块应选质量较大的滑块A。综上所述,从左到右依次应为滑块A、光电门1、滑块B、光电门2,故a、b、d错误,c正确。(3)若碰撞过程中遮光片倾斜,使得遮光片通过光电门的时间不同,由v可知,测

29、得的遮光片通过光电门的速度不同,故a正确;由于空气阻力作用,运动过程中有部分机械能转化为内能,则后通过该光电门的另一遮光片的速度应更小,故b错误;若气垫导轨不水平,左低右高,滑块运动过程中要克服重力做功,则后通过该光电门的另一遮光片的速度应更小,故c错误;若气垫导轨不水平,左高右低,滑块运动过程中重力做正功,重力势能转化为动能,则后通过该光电门的另一遮光片的速度较大,故d正确。3(2020·山东省青岛市二模)如图,是用气垫导轨验证动量守恒定律的实验装置,滑块1的质量m10.20 kg,滑块2的右端面固定一小块橡皮泥,其总质量m20.10 kg。两滑块上均装有宽度d0.50 cm的遮光

30、条,在两滑块间合适位置装有光电门1,在滑块2左侧适当位置装有光电门2。将滑块1置于导轨右端,然后用橡皮锤水平敲击滑块1,滑块1经过光电门1,数字计时器显示的时间为0.050 s,滑块1与滑块2碰撞后粘在一起,碰撞后滑块2与滑块1先后经过光电门2,数字计时器先后显示的时间分别为0.068 s和0.065 s。请回答下列问题:(1)对于滑块1与滑块2组成的系统,碰撞前系统的总动量为_ kg·m/s,碰撞后系统的总动量为_ kg·m/s。(计算结果均保留两位有效数字)(2)由(1)中计算结果可以看出,碰撞前后系统的总动量并不完全相等,你认为产生这一差异的原因是_。答案(1)0.0

31、200.023(2)导轨不平,右端高解析(1)滑块1通过光电门1的速度为v1 m/s0.10 m/s对于滑块1与滑块2组成的系统,碰撞前系统的总动量为pm1v10.20×0.10 kg·m/s0.020 kg·m/s。滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起,通过光电门2的平均时间为t2 s0.0665 s通过光电门2的速度为v2 m/s0.075 m/s对于滑块1与滑块2组成的系统,碰撞后系统的总动量为p(m1m2)v2(0.200.10)×0.075 kg·m/s0.023 kg·m/s。(2)根据题意可知,碰撞后滑块2与滑块1做加速

32、直线运动,所以气垫导轨右端高,导致碰撞前后系统的总动量并不完全相等。4(2020·山东省潍坊市五县高三下学期3月联合模拟)某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:固定斜槽,并使轨道的末端水平;在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,将该木板竖直并贴紧槽口,让小球a从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,撞到木板,在白纸上留下压痕O;将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板,在白纸上留下压痕B;把半径相同的小球b放在斜槽轨道水平段的右边缘,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,与b球相碰后,两球撞在木板上,在白纸上留下压痕A和C;(1)本实验必

33、须测量的物理量是_(填序号字母);A小球a、b的质量B小球a、b的半径rC斜槽轨道末端到木板的水平距离xD球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差HE记录纸上O点到A、B、C的距离h1、h2、h3(2)用(1)中所测得的物理量来表示两球碰撞过程动量守恒,其表达式为_;(3)对该实验的探究结果没有影响的是_(填序号字母)。A木板是否竖直B斜槽轨道末端部分是否水平C斜槽轨道是否光滑答案(1)AE(2)(3)C解析(1)设小球a单独滚下经过斜槽轨道末端的速度为va,两球碰撞后a、b的速度分别为va和vb,若两球碰撞过程动量守恒,则mavamavambvb根据平抛运动规律得vaxvaxvbx联立得表达式为则本实验必须测量的物理量是小球a、b的质量ma、mb,记录纸上O点到A、B、C的距离h1、h2、h3,故选A、E。(2)由以上分析可知,需要验证的表达式为。(3)木板如果不竖直,h1、h2、h3的测量值存在误差,由表达式可知,对实验结果有影响,故A错误;斜槽轨道末端部分如果不水平,小球离开斜槽后就不做平抛运动,会对实验结果有影响,故B错误;只要小球a每次从同一高度静止释放,小球a到达斜槽轨道末端的速度就相同,所以斜槽轨道是否光滑对实验结果没有影响,故C正确。

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