1实验十二：验证动量守恒定律实验十二：验证动量守恒定律一、选择题 1(2017 年湖北六校联合体大联考)利用如图 KS121 所示的装置来验证碰撞中的动量 守恒，入射小球和被碰小球的质量分别为m1，m2.关于该实验下列说法正确的是( )图 KS121 Am1一定要大于m2，但它们的直径一定要相等 B不放被碰小球时，入射小球平均落点为N点 C斜槽的动摩擦因数越小，实验的误差越小 D适当增大自由下落的高度，可减小实验的误差 二、非选择题 2图 KS122 所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪 的频率为 10 Hz.开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接， 绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动已知滑块A、B的质量分别为 200 g、300 g，根 据照片记录的信息，A、B离开弹簧后，A滑块做_运动，其速度大小为 _m/s，本实验中得到的结论是： _.图 KS122 3在“探究碰撞中的不变量”的实验中，也可以探索mv2这个量(对应于动能)的变化 情况：甲 乙丙 图 KS123 (1)若采用弓形弹片滑块的方案如图 KS123 甲所示，弹开后的mv2的总量_(填 “大于” “小于”或“等于”)弹开前mv2的总量，这是因为： _ _. (2)若采用如图乙所示的方案，碰撞前mv2的总量_(填“大于” “小于”或“等于” )碰后mv2的总量，说明碰撞中机械能_(填“守恒”或“不守恒”) (3)若采用图丙所示的方案，碰撞前mv2的总量_(填“大于” “小于”或“等于”)碰 后mv2的总量，说明碰撞中存在_损失 4某同学用如图 KS124 甲所示的装置做“探究碰撞中的不变量”的实验，先将球a 从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复 10 次； 再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止，让球a仍从原固定点由静止开2始滚下，且与球b相碰，碰后两球分别落在记录纸上的不同位置，重复 10 次(本实验中 的斜槽轨道的摩擦可以忽略不计)已知小球a的质量大于小球b的质量图 KS124 (1)本实验必须测量的物理量是_(填序号) A斜槽轨道末端到水平地面的高度H B小球a、b的质量ma、mb C小球a、b离开斜槽轨道后做平抛运动的飞行时间t D记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离OA、OB、OC E小球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h (2)为测定未放被碰小球时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上 的O点对齐，图乙给出了小球a落点的情况，可得OB距离应为_cm. (3)由实验测得的数据，如果满足等式_，那么我 们认为在碰撞中系统的动量是不变的 5图 KS125 所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球 1 用细线悬挂于O点，O 点下方桌子的边沿有一竖直立柱实验时，调节悬点，使弹性球 1 静止时恰与立柱上的球 2 接触且两球等高将球 1 拉到A点，并使之静止，同时把球 2 放在立柱上释放球 1，当 它摆到悬点正下方时与球 2 发生对心碰撞，碰后球 1 向左最远可摆到B点，球 2 落到水平 地面上的C点测出有关数据即可验证 1、2 两球碰撞时动量守恒现已测出A点离水平桌 面的距离为a，B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c.图 KS125 (1)还需要测量的量是_、_和_ (2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_(忽略小球 的大小) 6(2017 年湖南怀化高三二模)某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实 验；气垫导轨装置如图 KS126 所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门 等组成图 KS126 (一)下面是实验的主要步骤： 安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； 向气垫导轨通入压缩空气； 接通光电计时器； 把滑块 2 静止放在气垫导轨的中间； 滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； 释放滑块 1，滑块 1 通过光电门 1 后与左侧固定弹簧的滑块 2 碰撞，碰后滑块 1 和 滑块 2 依次通过光电门 2，两滑块通过光电门 2 后依次被制动； 读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为：滑块 1 通过光电门 1 的挡光时间 t110.01 ms，通过光电门 2 的挡光时间 t249.99 ms，滑块 2 通过光电门 2 的挡光3时间 t38.35 ms； 测出挡光片的宽度d5 mm，测得滑块 1(包括撞针)的质量为m1300 g，滑块 2(包 括弹簧)的质量为m2200 g. (二)数据处理与实验结论： (1)实验中气垫导轨的作用是： A_ ； B_. (2)碰撞前滑块 1 的速度v1为_m/s；碰撞后滑块 1 的速度v2为_m/s， 滑块 2 的速度v3为_m/s.(计算结果保留 2 位有效数字) (3)在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？(至 少回答 2 个不变量) a_ ； b_.