1.4 实验：验证动量守恒定律（专题训练）【七大题型】-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019选择性必修第一册）

1.4 实验:验证动量守恒定律（专题训练）【七大题型】 一．验证动量守恒定律的实验目的、原理、器材（共5小题） 二．验证动量守恒定律的实验步骤和数据处理（共6小题） 三．验证动量守恒定律的注意事项和误差分析（共5小题） 四．用竖直挡板验证动量守恒定律（共3小题） 五．验证动量守恒定律的注意事项和误差分析（共4小题） 六．用竖直挡板验证动量守恒定律（共4小题） 七．用竖直挡板验证动量守恒定律（共4小题） 一．验证动量守恒定律的实验目的、原理、器材（共5小题） 1．小明利用如图所示的装置验证动量守恒定律，实验过程中需要满足的要求是（　　） A．两个小球质量大小没有要求 B．入射小球的半径大于被碰小球的半径 C．实验中移动复写纸一定会影响实验结果 D．入射小球每次从斜槽轨道的同一位置由静止释放 2．（多选）如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。入射小球质量为ma，被碰小球质量为mb。关于本实验，下列说法正确的是（　　）    A．不放被碰小球时，入射小球的平均落点为N点 B．斜槽的粗糙程度越小，实验的误差越小 C．实验之前，一定要将斜槽的末端调成水平 D．入射小球与被碰小球满足ma>mb，ra=rb 3．如图所示，某实验小组用轨道和两辆相同规格的小车验证动量守恒定律。该小组首先通过实验验证了小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车重力，然后验证动量守恒定律实验步骤如下： ①在小车上适当放置砝码，分别测量甲车总质量和乙车总质量； ②将卷尺固定在水平轨道侧面，零刻度与水平轨道左端对齐。先不放乙车，让甲车多次从倾斜轨道上挡板位置由静止释放，记录甲车停止后车尾对应刻度，求出其平均值； ③将乙车静止放在轨道上，设定每次开始碰撞位置如图所示，此时甲车车尾与水平轨道左端刚好对齐，测出甲车总长度（含弹簧）。由挡板位置静止释放甲车，记录甲车和乙车停止后车尾对应刻度，多次重复实验求出其对应平均值x1和x2； ④改变小车上砝码个数，重复①、②、③步骤。 (1)关于“实验中设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放”的讨论，下列说法正确的______（单选）； A．可以实现平衡甲车的摩擦力 B．确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等 C．完全没必要设置挡板，可从任意位置释放 (2)若本实验所测的物理量符合关系式： （用所测物理量的字母表示），则验证了小车碰撞前后动量守恒； (3)某同学先把个的砝码全部放在甲车上，然后通过逐次向乙车转移一个砝码的方法来改变两车质量进行实验，若每组质量只采集一组位置数据，则该同学最多能采集 组有效数据； (4)分析实验数据发现，碰撞前瞬间甲车的动量总是 （选填“小于”、“等于”或“大于”）碰撞后瞬间两车的总动量。 4．某同学用如图所示的装置来做“验证动量守恒定律”实验。其实验步骤为： A．用天平测出滑块A、B的质量，； B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态； C．剪断细线，滑块A、B离开弹簧后均沿光滑操作台的台面运动，最后都滑离台面，记录滑块A、B的落地点M、N； D．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离、。 请根据实验步骤完成下列填空： (1)实验前，需要将光滑操作台的台面调节至 ，其目的是确保滑块滑离台面后做 运动。 (2)若选取的滑块A、B的质量，之比为，则当 （在误差允许范围内成立）时，可以证明滑块A、B组成的系统在台面上运动时动量守恒。 5．某实验小组用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律。先将A球从斜槽轨道上某点由静止释放，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复实验多次，记下平均落地点P；再把同样大小的B球放在斜槽轨道水平段的最右端，让A球仍从同一位置由静止释放，和B球相碰后，两球分别落在记录纸上的不同位置，重复实验多次，记下平均落地点M、N，图中O点为斜槽轨道水平段的最右端悬挂的重垂线所指位置。 (1)为完成此实验，以下所提供的器材中必需的是______； A．刻度尺 B．打点计时器 C．天平 D．秒表 (2)实验中需要满足的条件是______； A．轨道末端必须水平 B．A、B两小球半径必须相等 C．必须测量小球抛出点的高度 D．A球的质量必须小于B球的质量 (3)实验中，小球落地点的位置到O点的距离如图乙所示，碰撞后A球落地点为 点；实验中A、B两球的质量分别为、，若满足 （用、、OP、OM、ON表示）则碰撞过程中动量守恒。 (4)若碰撞是弹性碰撞，应满足的关系式为 （仅用OP、OM、ON表示）。 二．验证动量守恒定律的实验步骤和数据处理（共6小题） 6．若采用如图实验装置来验证动量守恒定律，两小球半径相同，质量分别为、，且。实验时，不放小球B，让小球A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将小球B放置在斜槽末端，让小球A再次从斜槽上E点自由滚下，与小球B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。多次重复上述步骤，M、N、P三点为平均落点位置。下列说法正确的是（　　） A．需用秒表测定小球在空中飞行的时间 B． C．如果，则表明此碰撞前后系统动量守恒 D．用半径尽可能大的圆把所有落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球的平均落点 7．（多选）王同学用如图所示的方法“验证动量守恒定律”，下列有关本实验操作与分析正确的是（    ） A．实验装置中的铅垂线的主要作用是确保斜槽末端水平 B．数据处理时可以不测量速度的具体数值 C．两碰撞小球的直径必须相等 D．如果在第二次操作时，发现在第一次操作中，槽的末端有些向上倾斜，于是把它调为水平，调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同，其他实验操作都正确，数据处理时可能引起碰撞后动量矢量合大于碰撞前动量矢量合 8．图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置图，图乙是实验原理图。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验开始时，先让入射小球A多次从斜轨上由静止释放，找到其落地点的平均位置P，然后把被撞小球B静置于轨道水平部分的右端，再将入射小球A从斜轨上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，找到小球落点的平均位置分别为M、N，测量M、P、N距O点的水平距离分别为、、。 (1)入射小球质量为，半径为；被撞小球质量为，半径为，则需要______； A．， B．， C．， D．， (2)关于本实验，下列说法正确的是______； A．斜槽轨道末端必须水平 B．斜槽轨道必须光滑 C．入射小球每次可由不同位置自由滚下 D．需要用秒表测量小球离开斜槽末端到落地的时间 (3)若测量数据近似满足关系式 （用、、、、表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。 9．某物理学习小组设计了如图所示的实验装置，测定重力加速度，验证动量守恒定律。 （1）将小球A静止悬挂，使其轻触桌面与桌面无作用力，测量悬点到球心的距离为L。 （2）桌上不放B球，用手将A球拉开一个小角度后释放，小球过最低点开始计时并计数为0，直到小球第n次通过最低点测得所用时间为t，则单摆的周期T= ，利用单摆的周期公式求得重力加速度g= 。（用L、n、t表示） （3）用天平测出A、B两球的质量mA、mB，将小球B放在水平桌面边缘，把A球向左拉开角度θ后释放，碰撞后A向左摆起的最大角度为α。小球B落在水平地面P点，测出桌面边缘离地的高度为h，。计算出A球碰前的速度大小为v0，碰后的速度大小为vA，B球碰后的速度大小为vB，则： ①v0= 、vA= 、vB= ；（用g、x、h、L、θ、α表示） ②若满足关系式 （用mA、mB、v0、vA、vB表示），则A、B两球碰撞过程中动量守恒。 10．2023年9月21日，“天宫课堂”第四课首次在梦天实验舱内进行授课，其中航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，传感器a测量滑块A与它的距离xA，传感器b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①实验测得滑块A的质量为0.40kg； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间t变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： (1)从图像可知两滑块在t= s时发生碰撞； (2)滑块A碰撞前的速度大小v= m/s（计算结果保留2位有效数字）； (3)若滑块A、B碰撞过程中满足动量守恒定律，可得滑块B的质量为mB= kg（计算结果保留2位有效数字）。 11．某同学利用如图所示的实验装置完成了验证碰撞过程中的动量守恒的实验，将带有斜槽的轨道固定在桌面上并调整至斜槽的末端水平。选取两个大小完全相同的钢性小球a、b，测量出其质量分别为ma、mb。实验时，首先将a球由一定高度静止释放，经过一段时间小球打在右侧竖直固定的挡板上的某点；然后在斜槽的末端放上b球，将a球由同一高度静止释放，两球碰后均打在右侧竖直固定的挡板上，已知A点与斜槽的末端在同一水平线上。已知B、C、D三点到A点的距离分别为hB、hC、hD。 (1)该实验要求实验所用小球的质量满足ma mb。（填“>、=或<”） (2)竖直挡板上的 点为b球的落点。 (3)如果两球碰撞的过程动量守恒，则关系式 成立。 三．验证动量守恒定律的注意事项和误差分析（共5小题） 12．某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P、N，关于本实验下列说法正确的是（　　） A．两小球的质量需满足 B．实验中可以用 这个表达式验证动量守恒定律。 C．位置N为小球b撞击挡板的位置 D．小球a在轨道上受到的摩擦力越小，对实验结果的误差影响就越小 13．（多选）下列关于“探究碰撞中的不变量”实验叙述中正确的是（　　） A．实验中探究不变量的对象是相互碰撞的两个物体组成的系统 B．实验对象在碰撞过程中存在内部相互作用的力，但外界对实验对象的合力为零 C．物体的碰撞过程，就是机械能的传递过程，可见，碰撞过程中的不变量就是机械能 D．利用气垫导轨探究碰撞中的不变量，导轨必须保持水平状态 E．两个物体碰撞前要沿同一直线，碰撞后可不沿同一直线运动 14．如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置。（不考虑小球在斜面上的多次碰撞） (1)关于本实验，下列说法正确的是_____________。 A．斜槽轨道不必光滑，入射小球每次释放的初位置也不必相同 B．斜槽轨道末端必须水平 C．为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量等于被碰球的质量 (2)实验中不易直接测定小球碰撞前后的速度，可以通过仅测量_____________，间接地解决这个问题。 A．小球开始释放高度h B．斜面的倾角θ C．O点与各落点的距离 (3)在实验误差允许范围内，若满足关系式_____________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。 A． B． C． D． (4)如果该碰撞为弹性碰撞，则只需要满足一个表达式，即 。 15．图甲是某同学设计的一个探究完全非弹性碰撞中不变量的实验装置。实验时，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力，小车a的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，推动小车a使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车b相碰并粘合成一体，继续匀速运动。已知电磁打点计时器所用的电源频率为50Hz。 (1)若获得的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动的起始点，则应选 段来计算a车的碰前速度（选填“BC”或“DE”）。 (2)已测得小车a的质量kg，小车b的质量为kg，由以上测量结果可得碰后系统总动量为 kg·m/s。（结果保留三位有效数字） (3)若打点计时器的实际工作频率高于50Hz，而实验者仍按照50Hz的频率来分析，你认为对实验结论（选填“有”或“无”） 影响。 16．“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验装置如图Ⅰ-（1）所示。 (1)除图中所示的实验器材外，还需要的实验器材有___________； A．天平 B．秒表 C．刻度尺 D．复写纸 (2)有关下列实验操作和分析正确的是___________； A．两球的质量必须相等 B．铅垂线的主要作用是确保斜槽末端水平 C．小球B可以放在斜槽水平段的任意位置 D．小球A每次必须从轨道的同一位置由静止释放 (3)某学习小组采用如图Ⅰ-（2）所示实验方案验证动量守恒定律。轨道上的小车A右端连接穿过打点计时器的纸带，轻推小车A运动，小车A与小车B碰撞后粘在一起运动。 ①完成该实验 （选填“需要”或“不需要”）垫高轨道一端，以补偿阻力； ②图Ⅰ-（3）是正确操作后得到的一条纸带，计算小车A碰前的速度应选用 段纸带（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则小车A、B一起运动的速度大小为 m/s（结果保留3位有效数字）。 四．用竖直挡板验证动量守恒定律（共3小题） 17．某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P、N，关于本实验下列说法正确的是（　　） A．位置N为小球b撞击挡板的位置 B．两小球从碰撞后至撞击挡板的过程中在空中运动的时间相同 C．小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大 D．该实验中可用来反映小球a的初动量 18．在“验证动量守恒定律”的实验中，为了避免平抛起点记录不准确以及实验操作过程中白纸的移动带来误差，某同学利用如图所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木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； ②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B； ③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； ④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。 (1)两小球的质量关系：ma mb（填“>”、“<”或“=”）。 (2)上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有 。 A．木板向右移动的距离L B．小球a 和小球b的质量ma、mb C．落到A、B、C三点的时间t D．小球a 和小球b的具体半径r 19．为验证“两小球碰撞过程中动量守恒”，某同学用如图所示的装置依次进行了如下的实验操作： I．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，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，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固定，再使小球a从原固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B。 Ⅲ．把半径与a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仍从原固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C； Ⅳ．用天平测得a、b两小球的质量分别为、，用刻度尺测量纸上O点到A、B、C三点的距离分别为、、。 根据上述实验过程，回答： (1)所选用的两小球质量关系应为 ，半径关系应为 。（填“”“”或“”） (2)用实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为 。 五．验证动量守恒定律的注意事项和误差分析（共4小题） 20．用如图所示装置也可以验证碰撞中的动量守恒。把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上A位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。小球与轨道间的摩擦可以忽略。图中D、E、F到抛出点B的距离分别为LD、LE、LF。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（　　） A． B． C． D． 21．（多选）某同学设计了一个用打点计时器验证碰撞中的动量守恒的实验：在小车A的前端黏有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体，继续做匀速运动，他设计的装置如图所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片。则（       ） A．长木板垫着小木片是为了平衡摩擦，保证小车碰撞前后做匀速运动 B．实验过程中应先接通电源，再让小车A运动 C．计算碰撞前后小车的速度时，在纸带上任选对应过程的一段即可 D．此碰撞中A、B两小车这一系统的机械能守恒 22．为了验证碰撞中的动量守恒，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球a、b，不计空气阻力，按下述步骤做了实验。 ①按如图所示安装好实验器材，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； ②先不放小球b，让小球a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； ③将小球b放在斜槽末端边缘处，让小球a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a和b在斜面上的落点位置； ④用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中点D、E、F是该同学记下的小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为。 根据该同学的实验，回答下列问题： (1)将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平的原因是 。 (2)把小球b放在斜槽末端边缘处，小球a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a的落点是图中的 点。 (3)为了验证碰撞中的动量守恒，实验中还需要测量的物理量是 。 (4)若碰撞过程中动量守恒，则 成立。 23．实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径相同的小球，质量分别为m1、m2，且m1>m2.实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上E点静止释放，平均落点为P1；再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球A从斜轨上某一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点M1、N1。 (1)关于该实验的要求，下列说法正确的是___________。（多选，填正确答案前的标号） A．斜槽末端必须是水平的 B．斜槽轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．放上小球B后，A球必须仍从E点释放 (2)图1中О点为斜槽末端在接球板上的投影点，实验中测出OM1，OP1，ON1的长度分别为、、。若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为 。（用题中已知物理量符号表示） (3)如图2所示，仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点M2、P2、N2，其中О点为斜槽末端与接球板的接触点，测出OM2、OP2、ON2长度分别为、、。若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为 。（用题中已知物理量符号表示） (4)某同学仅将B球替换为半径相同、质量为m3的C球（m3>m1），重复第一次实验操作，发现碰撞后A球反向运动，沿倾斜轨道上升一段距离后再次下滑离开轨道末端，测量碰撞后A、C落点的平均位置到О点的距离分别为、。若误差允许范围内满足关系式 （用题中已知物理量符号表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。实验数据表明，系统碰撞前的动量总是小于碰撞后的动量，原因可能是 。 六．用竖直挡板验证动量守恒定律（共4小题） 24．A、B两小物块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机每隔t的时间连续拍照四次，拍得如图所示的照片，已知四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内，不计两小物块的大小及碰撞过程所用的时间，则由此照片可判断（    ） A．第一次拍照时物块A在55cm处，并且 B．第一次拍照时物块A在10cm处，并且 C．第一次拍照时物块A在55cm处，并且 D．第一次拍照时物块A在10cm处，并且 25．（多选）某同学频闪照相和气垫导轨验证动量守恒定律，现用天平测出滑块A、B的质量分别为300g和200g，接着安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平．然后向气垫导轨通入压缩空气，再把A、B两滑块放到导轨上，分别给它们初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为.如图所示是闪光4次拍摄得到的照片，其间A、B两滑块均在0~80cm刻度范围内．第一次闪光时，滑块B恰好通过x=55cm处，滑块A恰好通过x=70cm，碰撞后滑块A静止．关于该实验，下列判断正确的是____________． A．两滑块的碰撞发生在第一次闪光后0.1s B．碰撞前A的速度大小是0.5m/s C．碰撞前B的速度大小是1.0m/s D．实验结果表明，碰撞前后系统动量守恒 26．二十年间，我国载人航天事业实现了跨越式发展，取得了举世瞩目的成就。从2013年神舟十号任务期间的首次太空授课开始，“天宫课堂”越来越精彩，讲课教材更丰富，授课方式更新颖，神舟十六号航天员朱杨柱和桂海潮在梦天实验舱向地球上的广大师生演示两钢球碰撞中的动量守恒实验（如图甲）。为了让实验效果更直观，航天员准备了方格布作为背景，给质量为的钢球一个初速度，让其与质量为的静止的钢球发生正碰（碰撞时间极短），通过观察碰撞前后小球的运动，感受碰撞中动量守恒。小明同学观看后，产生了浓厚的兴趣，他采用截屏的方式，经过多次尝试，截得三张图片（如图乙所示，图片中小球均已离手）。已知每相邻截屏图片时间间隔均为，背景方格布每个小方格边长为。小明将被碰球碰前悬浮的位置标记在图片方格布上的点，请回答下列问题。 （1）由图乙及题干所给信息可求得入射钢球碰前速度约为 （保留两位有效数字）； （2）小明根据该碰撞过程遵循动量守恒定律，计算得出了两钢球的质量关系为 ； （3）根据分析计算，可判断该碰撞 （选填“是”或“不是”）弹性碰撞。 27．小赵同学用图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。该同学使用频闪相机对碰撞前后小球运动情况进行拍摄。图中背景是放在竖直平面内的带方格的纸板，纸板平面与小球轨迹所在的平面平行，每个小方格的边长为，取，实验核心步骤如下： （1）让小球从挡板处静止释放，从斜槽末端水平抛出后频闪照片如图（b）中的A所示。 （2）把小球静置于轨道末端，让小球从挡板处静止释放，两球在斜槽末端碰撞，碰后两小球从斜槽末端水平抛出后频闪照片分别如图（b）中的B、C所示。 （3）由图结合已知数据可计算出频闪相机闪光的周期 s（结果保留2位有效数字）。 （4）由图结合已知数据可计算出碰懂前小球的速度 ：碰撞后小球的速度 （结果保留2位有效数字）。 （5）若碰撞中动量守恒、则 。 七．用竖直挡板验证动量守恒定律（共4小题） 28．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是（ ） A．滑块的质量 B．挡光的时间 C．挡光片的宽度 D．光电门的高度 29．（多选）如图是《物理选修3-5》第十六章第一节中实验“探究碰撞中的不变量”推荐的参考案例一，利用强磁力片模拟小车的碰撞．则下列判断正确的是________ A．利用气垫导轨可以忽略滑块与导轨接触面间的摩擦力，保证两滑块系统外力和为零 B．利用气垫导轨可以很容易保证两个滑块的碰撞是一维的 C．利用光电门可以迅速测量计算得到两个滑块碰撞前后的速度 D．该碰撞过程中，两滑块的动能和不变 30．利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为m1的滑块A与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： （1）开动气泵，调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，可认为气垫导轨 ； （2）要使碰撞后两滑块运动方向相反，应使滑块A的质量m1 滑块B的质量m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等。 （4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和，则碰后A的速度为 ，B的速度为 。（用、、、表示） （5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，多次重复步骤（4）。 （6）由（4）（5）数据得到的平均值。 （7）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为；因此，如果（6）中的实际平均值与（7）中理论值结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 31．某同学用光电门和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。 (1)实验时，先接通气源，然后在导轨上放一个装有遮光条的滑块，如图甲所示。将滑块向左弹出，使滑块向左运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，则应调高 （选填“P”或“Q”），直至滑块通过光电门1的时间与通过光电门2的时间相等。 (2)将滑块A、B放置在图乙所示的位置，A、B均静止。给滑块A一瞬间冲量，使滑块A运动并与静止的滑块B发生碰撞，碰后两滑块不粘连。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为t1，与光电门2相连的计时器先、后显示两次遮光时间分别为t2和t3。若已知滑块A、B的质量分别为km、m（含遮光条），遮光条宽度均为d（很窄）。滑块A刚开始运动时受到的冲量大小为 ，滑块A、B碰撞过程中满足表达式 ，则说明A和B碰撞过程中动量守恒。（用题中已知和测量的物理量表示）。 (3)若两滑块发生的是弹性碰撞，则下列等式成立的是。 A． B． C． D． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.4 实验:验证动量守恒定律（专题训练）【七大题型】 一．验证动量守恒定律的实验目的、原理、器材（共5小题） 二．验证动量守恒定律的实验步骤和数据处理（共6小题） 三．验证动量守恒定律的注意事项和误差分析（共5小题） 四．用竖直挡板验证动量守恒定律（共3小题） 五．验证动量守恒定律的注意事项和误差分析（共4小题） 六．用竖直挡板验证动量守恒定律（共4小题） 七．用竖直挡板验证动量守恒定律（共4小题） 一．验证动量守恒定律的实验目的、原理、器材（共5小题） 1．小明利用如图所示的装置验证动量守恒定律，实验过程中需要满足的要求是（　　） A．两个小球质量大小没有要求 B．入射小球的半径大于被碰小球的半径 C．实验中移动复写纸一定会影响实验结果 D．入射小球每次从斜槽轨道的同一位置由静止释放 【答案】D 【详解】A．为了使入射小球碰撞后不反弹，入射小球的质量需大于被碰小球的质量，故A错误； B．为了让碰撞发生在水平方向，入射小球的半径需等于被碰小球的半径，故B错误； C．在实验过程中，小球的落点通过白纸和复写纸获得，若移动白纸将不能确定小球的位置，但复写纸可以移动，故C错误； D．该实验中需要让入射小球每次从斜槽轨道的同一位置由静止释放，即可获得相同的平抛速度，故D正确。 故选D。 2．（多选）如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。入射小球质量为ma，被碰小球质量为mb。关于本实验，下列说法正确的是（　　）    A．不放被碰小球时，入射小球的平均落点为N点 B．斜槽的粗糙程度越小，实验的误差越小 C．实验之前，一定要将斜槽的末端调成水平 D．入射小球与被碰小球满足ma>mb，ra=rb 【答案】CD 【详解】C．此实验要求两小球碰后做平抛运动，所以应使斜槽末端的切线水平，故C正确； A．不放被碰小球时，入射小球的平均落点为P点，故A错误； B．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，斜槽的粗糙程度对实验的误差没有影响，故B错误； D．为使入射小球不反弹且碰撞时为正碰，应使 ma>mb 且 ra=rb 故D正确。 故选CD。 3．如图所示，某实验小组用轨道和两辆相同规格的小车验证动量守恒定律。该小组首先通过实验验证了小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车重力，然后验证动量守恒定律实验步骤如下： ①在小车上适当放置砝码，分别测量甲车总质量和乙车总质量； ②将卷尺固定在水平轨道侧面，零刻度与水平轨道左端对齐。先不放乙车，让甲车多次从倾斜轨道上挡板位置由静止释放，记录甲车停止后车尾对应刻度，求出其平均值； ③将乙车静止放在轨道上，设定每次开始碰撞位置如图所示，此时甲车车尾与水平轨道左端刚好对齐，测出甲车总长度（含弹簧）。由挡板位置静止释放甲车，记录甲车和乙车停止后车尾对应刻度，多次重复实验求出其对应平均值x1和x2； ④改变小车上砝码个数，重复①、②、③步骤。 (1)关于“实验中设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放”的讨论，下列说法正确的______（单选）； A．可以实现平衡甲车的摩擦力 B．确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等 C．完全没必要设置挡板，可从任意位置释放 (2)若本实验所测的物理量符合关系式： （用所测物理量的字母表示），则验证了小车碰撞前后动量守恒； (3)某同学先把个的砝码全部放在甲车上，然后通过逐次向乙车转移一个砝码的方法来改变两车质量进行实验，若每组质量只采集一组位置数据，则该同学最多能采集 组有效数据； (4)分析实验数据发现，碰撞前瞬间甲车的动量总是 （选填“小于”、“等于”或“大于”）碰撞后瞬间两车的总动量。 【答案】(1)B (2) (3)4 (4)大于 【详解】（1）实验时为了确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等，设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放。 故选B。 （2）小车在水平轨道上做匀减速直线运动，有 可得 ，， 若小车碰撞前后动量守恒，则有 联立，解得 （3）两辆相同规格的小车，即质量相同，而甲车上装上钩码后与乙车碰撞，为了防止反弹，需要甲的总质量大于等于乙的质量，则最多能够转移3个钩码两车的质量就相等，算上最开始6个钩码在甲车上的一组数据，共可以获得4组碰撞数据。 （4）碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，因为碰撞过程有外力作用，即碰撞过程中阻力对两小车有冲量。 4．某同学用如图所示的装置来做“验证动量守恒定律”实验。其实验步骤为： A．用天平测出滑块A、B的质量，； B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态； C．剪断细线，滑块A、B离开弹簧后均沿光滑操作台的台面运动，最后都滑离台面，记录滑块A、B的落地点M、N； D．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离、。 请根据实验步骤完成下列填空： (1)实验前，需要将光滑操作台的台面调节至 ，其目的是确保滑块滑离台面后做 运动。 (2)若选取的滑块A、B的质量，之比为，则当 （在误差允许范围内成立）时，可以证明滑块A、B组成的系统在台面上运动时动量守恒。 【答案】(1) 水平 平抛 (2) 【详解】（1）[1] [2] 实验前，需要将光滑操作台面调为水平，其目的是保证滑块离开台面做平抛运动。 （2）取滑块A的初速度方向为正方向，两滑块质量和平抛初速度分别为mA、，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t。根据动量守恒定律得 又 代入得到 若 则当 （在误差允许范围内成立）时，可以证明滑块A、B组成的系统在台面上运动时动量守恒。 5．某实验小组用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律。先将A球从斜槽轨道上某点由静止释放，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复实验多次，记下平均落地点P；再把同样大小的B球放在斜槽轨道水平段的最右端，让A球仍从同一位置由静止释放，和B球相碰后，两球分别落在记录纸上的不同位置，重复实验多次，记下平均落地点M、N，图中O点为斜槽轨道水平段的最右端悬挂的重垂线所指位置。 (1)为完成此实验，以下所提供的器材中必需的是______； A．刻度尺 B．打点计时器 C．天平 D．秒表 (2)实验中需要满足的条件是______； A．轨道末端必须水平 B．A、B两小球半径必须相等 C．必须测量小球抛出点的高度 D．A球的质量必须小于B球的质量 (3)实验中，小球落地点的位置到O点的距离如图乙所示，碰撞后A球落地点为 点；实验中A、B两球的质量分别为、，若满足 （用、、OP、OM、ON表示）则碰撞过程中动量守恒。 (4)若碰撞是弹性碰撞，应满足的关系式为 （仅用OP、OM、ON表示）。 【答案】(1)AC (2)AB (3) M (4) 【详解】（1）本实验用天平测两小球的质量，需要用刻度尺测量两小球做平抛运动水平位移；本实验不需要打点计时器，也不需要测量小球的下落时间。 故选AC。 （2）A．为了保证小球抛出的速度处于水平方向，轨道末端必须水平，故A正确； B．为了保证两球发生对心正碰，A、B两小球半径必须相等，故B正确； C．由于两球做平抛运动的高度相同，下落时间相等，所以可以用水平位移代替抛出时的初速度，不需要测量小球抛出点的高度，故C错误； D．为了保证碰撞后入射小球不反弹，A球的质量必须大于B球的质量，故D错误。 故选AB。 （3）[1]实验中，小球落地点的位置到O点的距离如图乙所示，碰撞后A球落地点为M点； [2]设碰撞前瞬间A球的速度为，碰撞后瞬间A、B球的速度分别为、，根据动量守恒可得 由于两球做平抛运动的高度相同，下落时间相等，则有 ，， 则若满足 说明碰撞过程中动量守恒。 （4）若碰撞是弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得 联立可得 则有 则若碰撞是弹性碰撞，应满足的关系式为 二．验证动量守恒定律的实验步骤和数据处理（共6小题） 6．若采用如图实验装置来验证动量守恒定律，两小球半径相同，质量分别为、，且。实验时，不放小球B，让小球A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将小球B放置在斜槽末端，让小球A再次从斜槽上E点自由滚下，与小球B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。多次重复上述步骤，M、N、P三点为平均落点位置。下列说法正确的是（　　） A．需用秒表测定小球在空中飞行的时间 B． C．如果，则表明此碰撞前后系统动量守恒 D．用半径尽可能大的圆把所有落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球的平均落点 【答案】B 【详解】A．由于小球做平抛运动，下落的高度相等，根据，可得 水平位移 解得 可知，小球碰撞后飞出的速度与水平位移成正比，则实验时不需要测时间，故A错误； C．A球与B球碰撞后，B球应该比A球的速度大，A球比原来的速度小，所以碰撞后B球落在P点，A球落在M点。如果，则表明此碰撞前后系统动量守恒，故C错误； B．由动量守恒定律得 可得 实际碰撞过程有能量损失，由能量关系可知 解得 解得 故B正确； D．用半径尽可能小的圆把所有落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球的平均落点，故D错误。 故选B。 7．（多选）王同学用如图所示的方法“验证动量守恒定律”，下列有关本实验操作与分析正确的是（    ） A．实验装置中的铅垂线的主要作用是确保斜槽末端水平 B．数据处理时可以不测量速度的具体数值 C．两碰撞小球的直径必须相等 D．如果在第二次操作时，发现在第一次操作中，槽的末端有些向上倾斜，于是把它调为水平，调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同，其他实验操作都正确，数据处理时可能引起碰撞后动量矢量合大于碰撞前动量矢量合 【答案】BC 【详解】A．实验装置中的铅垂线的主要作用是确定斜槽末端在白纸上的投影位置，选项A错误； B．小球做平抛运动，在竖直方向下落的高度相同，因此下落的时间相等，则可由水平位移大小表示速度大小，因此数据处理时可以不测量速度的具体数值，选项B正确； C．两碰撞小球的直径必须相等，才能保证两球正碰，选项C正确； D．第一次斜槽末端向上倾斜会导致水平速度偏小，数据处理时可能引起碰撞后动量矢量合小于碰撞前动量矢量合，选项D错误。 故选BC。 8．图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置图，图乙是实验原理图。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验开始时，先让入射小球A多次从斜轨上由静止释放，找到其落地点的平均位置P，然后把被撞小球B静置于轨道水平部分的右端，再将入射小球A从斜轨上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，找到小球落点的平均位置分别为M、N，测量M、P、N距O点的水平距离分别为、、。 (1)入射小球质量为，半径为；被撞小球质量为，半径为，则需要______； A．， B．， C．， D．， (2)关于本实验，下列说法正确的是______； A．斜槽轨道末端必须水平 B．斜槽轨道必须光滑 C．入射小球每次可由不同位置自由滚下 D．需要用秒表测量小球离开斜槽末端到落地的时间 (3)若测量数据近似满足关系式 （用、、、、表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。 【答案】(1)C (2)A (3)m1OP=m1OM+m2ON 【详解】（1）为保证两球发生正碰，则两球半径必须相等，即；为防止碰后入射球反弹，则入射球的质量要大于被碰球的质量，即，故选C； （2）A．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确； B．斜槽轨道是否光滑对实验无影响，选项B错误； C．入射小球每次必须要从同一位置自由滚下，以保证达到底端时速度相同，选项C错误； D．该实验中小球平抛的高度相同，则时间相同，可以用水平位移代替水平速度，则不需要用秒表测量小球离开斜槽末端到落地的时间，选项D错误。 故选A。 （3）由于两小球做平抛运动的高度相同，因此运动时间相同；根据平抛运动水平方向做匀速运动，入射小球碰撞前的水平速度 碰撞后的水平速度 被碰小球碰撞后的水平 取入射小球碰撞前的速度方向为正方向，若碰撞过程中动量守恒，则需要满足 m1v0=m1v1+m2v2 代入数据化简得 m1OP=m1OM+m2ON 9．某物理学习小组设计了如图所示的实验装置，测定重力加速度，验证动量守恒定律。 （1）将小球A静止悬挂，使其轻触桌面与桌面无作用力，测量悬点到球心的距离为L。 （2）桌上不放B球，用手将A球拉开一个小角度后释放，小球过最低点开始计时并计数为0，直到小球第n次通过最低点测得所用时间为t，则单摆的周期T= ，利用单摆的周期公式求得重力加速度g= 。（用L、n、t表示） （3）用天平测出A、B两球的质量mA、mB，将小球B放在水平桌面边缘，把A球向左拉开角度θ后释放，碰撞后A向左摆起的最大角度为α。小球B落在水平地面P点，测出桌面边缘离地的高度为h，。计算出A球碰前的速度大小为v0，碰后的速度大小为vA，B球碰后的速度大小为vB，则： ①v0= 、vA= 、vB= ；（用g、x、h、L、θ、α表示） ②若满足关系式 （用mA、mB、v0、vA、vB表示），则A、B两球碰撞过程中动量守恒。 【答案】 / 【详解】（2）[1]则单摆的周期为 [2]根据单摆的周期公式 解得 （3）①[3]根据机械能守恒定律得 解得 [4]根据机械能守恒定律得 解得 [5]根据平抛运动 解得 ②[6]根据动量守恒定律得 若满足关系式，则A、B两球碰撞过程中动量守恒。 10．2023年9月21日，“天宫课堂”第四课首次在梦天实验舱内进行授课，其中航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，传感器a测量滑块A与它的距离xA，传感器b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①实验测得滑块A的质量为0.40kg； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间t变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： (1)从图像可知两滑块在t= s时发生碰撞； (2)滑块A碰撞前的速度大小v= m/s（计算结果保留2位有效数字）； (3)若滑块A、B碰撞过程中满足动量守恒定律，可得滑块B的质量为mB= kg（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)1.0 (2)0.50 (3)0.19/0.18/0.20 【详解】（1）图像的斜率表示速度，从题图乙和题图丙可知时两物块的速度发生突变，即此时发生了碰撞； （2）由题图乙可知滑块碰撞前的速度大小 （3）规定滑块运动的方向为正方向，由题图乙可知滑块碰撞后的速度约为 滑块B碰撞前、后的速度分别为 根据动量守恒定律可得： 解得 由于读数和计算存在误差，故滑块B的质量可为。 11．某同学利用如图所示的实验装置完成了验证碰撞过程中的动量守恒的实验，将带有斜槽的轨道固定在桌面上并调整至斜槽的末端水平。选取两个大小完全相同的钢性小球a、b，测量出其质量分别为ma、mb。实验时，首先将a球由一定高度静止释放，经过一段时间小球打在右侧竖直固定的挡板上的某点；然后在斜槽的末端放上b球，将a球由同一高度静止释放，两球碰后均打在右侧竖直固定的挡板上，已知A点与斜槽的末端在同一水平线上。已知B、C、D三点到A点的距离分别为hB、hC、hD。 (1)该实验要求实验所用小球的质量满足ma mb。（填“>、=或<”） (2)竖直挡板上的 点为b球的落点。 (3)如果两球碰撞的过程动量守恒，则关系式 成立。 【答案】(1)> (2)B (3) 【详解】（1）为了确保a球与b球碰撞后不反弹，则a球的质量大于b球的质量，即 （2）由题图可知，C点应为碰前小球a的落点，两球碰后a的速度小于b的速度，则a下落的高度大于b下落的高度，所以D点为a碰后的落点，B点为b碰后的落点。 （3）假设A点到斜槽末端的距离为x，根据平抛运动的规律 所以 如果两球碰撞过程中动量守恒，则 所以 三．验证动量守恒定律的注意事项和误差分析（共5小题） 12．某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P、N，关于本实验下列说法正确的是（　　） A．两小球的质量需满足 B．实验中可以用 这个表达式验证动量守恒定律。 C．位置N为小球b撞击挡板的位置 D．小球a在轨道上受到的摩擦力越小，对实验结果的误差影响就越小 【答案】B 【详解】A．为了防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即，故A错误； C．小球离开水平轨道后均做平抛运动，从图中可以看出每个小球每次平抛运动的水平位移相同，a小球不与b小球相碰时落点为M，a小球与b小球相碰后，a小球平抛初速度比第一次小，且，根据平抛运动学公式。水平方向则有 竖直方向则有 因为，b小球平抛初速度大，下落高度小，所以P点应为b小球撞击挡板位置，N位置应为小球a击挡板位置，故C错误； D．需要保持小球每一次到达轨道末端的速度相等，小球每一次从同一位置静止释放即可，轨道的光滑程度对实验无影响，故D错误； B．由 ， 小球的水平速度为 根据动量守恒可知 化简得 故B正确。 故选B。 13．（多选）下列关于“探究碰撞中的不变量”实验叙述中正确的是（　　） A．实验中探究不变量的对象是相互碰撞的两个物体组成的系统 B．实验对象在碰撞过程中存在内部相互作用的力，但外界对实验对象的合力为零 C．物体的碰撞过程，就是机械能的传递过程，可见，碰撞过程中的不变量就是机械能 D．利用气垫导轨探究碰撞中的不变量，导轨必须保持水平状态 E．两个物体碰撞前要沿同一直线，碰撞后可不沿同一直线运动 【答案】ABD 【详解】AB．实验的形式可以改变，但是“探究碰撞中的不变量”实验研究的始终是两个相互碰撞的物体组成的整体系统。在此过程中，摩擦力为0，整体外力合力为0，AB正确； C．“探究碰撞中的不变量”实验为验证动量守恒定律，所以碰撞中守恒的是动量，不是机械能，C错误； D．利用气垫导轨探究碰撞中的不变量，为准确测量，导轨必须保持水平状态，D正确； E．保证两物体发生的是一维碰撞，两物体碰撞前后要沿同一直线运动，E错误。 故选ABD。 14．如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置。（不考虑小球在斜面上的多次碰撞） (1)关于本实验，下列说法正确的是_____________。 A．斜槽轨道不必光滑，入射小球每次释放的初位置也不必相同 B．斜槽轨道末端必须水平 C．为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量等于被碰球的质量 (2)实验中不易直接测定小球碰撞前后的速度，可以通过仅测量_____________，间接地解决这个问题。 A．小球开始释放高度h B．斜面的倾角θ C．O点与各落点的距离 (3)在实验误差允许范围内，若满足关系式_____________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。 A． B． C． D． (4)如果该碰撞为弹性碰撞，则只需要满足一个表达式，即 。 【答案】(1)B (2)C (3)C (4) 【详解】（1）A．只要小球从斜面上同一位置由静止释放即可保证小球到达斜槽末端的速度相等，斜槽轨道不必光滑，故A错误； B．为保证小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，故B正确； C．为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量大于被碰球的质量，故C错误。 故选B； （2）小球离开斜槽后做平抛运动，设小球的位移大小为L，竖直方向有 水平方向有 解得 入射球碰撞前的速度为 碰撞后的速度为 被碰球碰撞后的速度为 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 整理得 实验可以通过O点与各落点的距离代替测小球做平抛运动的初速度。 故选C； （3）由（2）可知在实验误差允许范围内，若满足关系式 则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。 故选C。 （4）若碰撞是弹性碰撞，以上物理量还满足的表达式为 因 即 则表达式为 15．图甲是某同学设计的一个探究完全非弹性碰撞中不变量的实验装置。实验时，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力，小车a的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，推动小车a使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车b相碰并粘合成一体，继续匀速运动。已知电磁打点计时器所用的电源频率为50Hz。 (1)若获得的纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动的起始点，则应选 段来计算a车的碰前速度（选填“BC”或“DE”）。 (2)已测得小车a的质量kg，小车b的质量为kg，由以上测量结果可得碰后系统总动量为 kg·m/s。（结果保留三位有效数字） (3)若打点计时器的实际工作频率高于50Hz，而实验者仍按照50Hz的频率来分析，你认为对实验结论（选填“有”或“无”） 影响。 【答案】(1)BC (2)1.01 (3)无 【详解】（1）碰撞前小车匀速且速度较大，碰撞后匀速且速度较小，所以应选BC段来计算A的碰前速度。 （2）碰撞后速度 碰后系统总动量为 （3）碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 即 整理得 打点计时器的打点时间间隔T不影响实验结果，打点计时器的实际工作频率高于50Hz，而实验者仍按照50Hz的频率来分析，对实验没有影响。 16．“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验装置如图Ⅰ-（1）所示。 (1)除图中所示的实验器材外，还需要的实验器材有___________； A．天平 B．秒表 C．刻度尺 D．复写纸 (2)有关下列实验操作和分析正确的是___________； A．两球的质量必须相等 B．铅垂线的主要作用是确保斜槽末端水平 C．小球B可以放在斜槽水平段的任意位置 D．小球A每次必须从轨道的同一位置由静止释放 (3)某学习小组采用如图Ⅰ-（2）所示实验方案验证动量守恒定律。轨道上的小车A右端连接穿过打点计时器的纸带，轻推小车A运动，小车A与小车B碰撞后粘在一起运动。 ①完成该实验 （选填“需要”或“不需要”）垫高轨道一端，以补偿阻力； ②图Ⅰ-（3）是正确操作后得到的一条纸带，计算小车A碰前的速度应选用 段纸带（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则小车A、B一起运动的速度大小为 m/s（结果保留3位有效数字）。 【答案】(1)ACD (2)D (3) 需要 BC 1.14 【详解】（1）因本实验需要测量计数点之间的距离来求速度，所以还需要用到的器材是刻度尺；同时需要用天平测量滑块的质量，用复写纸记录点迹。 故选ACD。 （2）A．为了保证碰撞后小球A不反弹，则A的质量大于B的质量，故A错误； B．铅垂线的作用是确定O点的位置，不是用于检验斜槽是否水平，故B错误； C．小球B需放在斜槽水平段的末端位置，故C错误； D．小球A每次必须从轨道的同一位置由静止释放，保证初速度一致，故D正确。 故选D。 （3）①[1]为使碰撞前小车做匀速直线运动，则应在实验前，需要在长木板靠打点计时器一端垫适量木块以补偿摩擦阻力； ②[2]碰前小车应做匀速直线运动，故选用BC段； [3] 两车碰后粘到一起共同做匀速直线运动，则从DE段可求出碰后速度为 四．用竖直挡板验证动量守恒定律（共3小题） 17．某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P、N，关于本实验下列说法正确的是（　　） A．位置N为小球b撞击挡板的位置 B．两小球从碰撞后至撞击挡板的过程中在空中运动的时间相同 C．小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大 D．该实验中可用来反映小球a的初动量 【答案】D 【详解】AC．根据平抛运动规律可得小球离开轨道时的速度为 由于两小球的水平位移x相等，所以下落高度h越大v越小，而a与b碰撞后一定有 vb＞va 所以 hb＜ha 即位置P为小球b撞击挡板的位置，位置N为小球a撞击挡板的位置，故AC错误； B．小球做平抛运动的时间为 由于hb＜ha，所以 tb＜ta 故B错误； D．小球a的初动量为 故D正确。 故选D。 18．在“验证动量守恒定律”的实验中，为了避免平抛起点记录不准确以及实验操作过程中白纸的移动带来误差，某同学利用如图所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木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； ②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B； ③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； ④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。 (1)两小球的质量关系：ma mb（填“>”、“<”或“=”）。 (2)上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有 。 A．木板向右移动的距离L B．小球a 和小球b的质量ma、mb C．落到A、B、C三点的时间t D．小球a 和小球b的具体半径r 【答案】(1)> (2)B 【详解】（1）为了使a碰撞b后不被弹回，两小球的质量应满足 （2）两小球在碰撞前后都做平抛运动，则碰前a球有 ， 可得 同理碰后a、b的速度分别为 ， 则有动量守恒定律 即 所用还需要测量两小球质量。 故选B。 19．为验证“两小球碰撞过程中动量守恒”，某同学用如图所示的装置依次进行了如下的实验操作： I．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，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，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固定，再使小球a从原固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B。 Ⅲ．把半径与a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仍从原固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C； Ⅳ．用天平测得a、b两小球的质量分别为、，用刻度尺测量纸上O点到A、B、C三点的距离分别为、、。 根据上述实验过程，回答： (1)所选用的两小球质量关系应为 ，半径关系应为 。（填“”“”或“”） (2)用实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为 。 【答案】(1) > = (2) 【详解】（1）[1]为了保证碰撞后小球a不反弹，所选用的两小球质量关系应为>。 [2]为了保证两小球发生对心碰撞，半径关系应为=。 （2）小球做平抛运动，可得 解得 若碰撞前后，系统水平方向动量守恒，则有 可得 解得 五．验证动量守恒定律的注意事项和误差分析（共4小题） 20．用如图所示装置也可以验证碰撞中的动量守恒。把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上A位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。小球与轨道间的摩擦可以忽略。图中D、E、F到抛出点B的距离分别为LD、LE、LF。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设斜面的倾斜角为θ，小球离开平台后做平抛运动，水平方向 竖直方向     解得小球做平抛运动的初速度 则有m1碰撞前的初速度 m1碰撞后的初速度 m2碰撞后的初速度 由动量守恒定律可得 解得 故选C。 21．（多选）某同学设计了一个用打点计时器验证碰撞中的动量守恒的实验：在小车A的前端黏有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体，继续做匀速运动，他设计的装置如图所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片。则（       ） A．长木板垫着小木片是为了平衡摩擦，保证小车碰撞前后做匀速运动 B．实验过程中应先接通电源，再让小车A运动 C．计算碰撞前后小车的速度时，在纸带上任选对应过程的一段即可 D．此碰撞中A、B两小车这一系统的机械能守恒 【答案】AB 【详解】AC．长木板垫着小木片是为了平衡摩擦，保证小车碰撞前后做匀速运动，所以在计算碰撞前B．后小车的速度时，应选取纸带上匀速运动对应过程的一段计算，A正确，C错误； B．在使用打点计时器时，应先接通电源后释放小车，B正确； D．碰撞过程中由于存在能量损失，故机械能不守恒，D错误。 故选AB。 22．为了验证碰撞中的动量守恒，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球a、b，不计空气阻力，按下述步骤做了实验。 ①按如图所示安装好实验器材，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； ②先不放小球b，让小球a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； ③将小球b放在斜槽末端边缘处，让小球a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a和b在斜面上的落点位置； ④用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中点D、E、F是该同学记下的小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为。 根据该同学的实验，回答下列问题： (1)将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平的原因是 。 (2)把小球b放在斜槽末端边缘处，小球a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a的落点是图中的 点。 (3)为了验证碰撞中的动量守恒，实验中还需要测量的物理量是 。 (4)若碰撞过程中动量守恒，则 成立。 【答案】(1)确保小球做平抛运动 (2)D (3)小球a、小球b的质量、 (4) 【详解】（1）将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平的原因是确保小球抛出时获得水平方向的初速度，从而确保小球做平抛运动。 （2）不放小球b，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，小球在斜面上的落点位置为E点，将小球b放在斜槽末端边缘处，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰撞后小球a的速度减小，小球b的速度增大，因此小球a在斜面上的落点位置为D点，小球b在斜面上的落点位置为F点。 （3）该实验可以通过小球做平抛运动而得到其做平抛运动时的初速度（即碰撞前后的速度），而由物体的动量 可知，要验证动量守恒，还需要测量小球a、小球b的质量、。 （4）对小球a单独下滑后平抛的过程，用运动学的公式有 ， 综合上述两式得 同理可求得碰后瞬间a、b的速度分别为 ， 由动量守恒定律有 可得 23．实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径相同的小球，质量分别为m1、m2，且m1>m2.实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上E点静止释放，平均落点为P1；再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球A从斜轨上某一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复，分别记录两个小球碰后的平均落点M1、N1。 (1)关于该实验的要求，下列说法正确的是___________。（多选，填正确答案前的标号） A．斜槽末端必须是水平的 B．斜槽轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．放上小球B后，A球必须仍从E点释放 (2)图1中О点为斜槽末端在接球板上的投影点，实验中测出OM1，OP1，ON1的长度分别为、、。若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为 。（用题中已知物理量符号表示） (3)如图2所示，仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球A仍从斜槽上E点由静止释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点M2、P2、N2，其中О点为斜槽末端与接球板的接触点，测出OM2、OP2、ON2长度分别为、、。若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为 。（用题中已知物理量符号表示） (4)某同学仅将B球替换为半径相同、质量为m3的C球（m3>m1），重复第一次实验操作，发现碰撞后A球反向运动，沿倾斜轨道上升一段距离后再次下滑离开轨道末端，测量碰撞后A、C落点的平均位置到О点的距离分别为、。若误差允许范围内满足关系式 （用题中已知物理量符号表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。实验数据表明，系统碰撞前的动量总是小于碰撞后的动量，原因可能是 。 【答案】(1)AD (2) (3) (4) 轨道存在阻力 【详解】（1）ABD．为使小球A运动至轨道末端的速度相同，方向水平，放上小球B后，A球必须仍从E点释放，末端必须水平，安装的斜槽轨道不需要光滑，故AD正确，B错误； C．小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，竖直方向上，小球下落的高度相等，则小球在空中运动的时间相等，小球水平位移之比等于小球速度之比，实验不需要测出斜槽末端距地面的高度，故C错误。 故选AD。 （2）小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，竖直方向上，小球下落的高度相等，则小球在空中运动的时间相等，设为，碰撞前小球A的速度为 碰撞后小球A、小球B的速度分别为 ， 两球碰撞前后的总动量守恒有 整理得 （3）设斜面的倾角为，小球做平抛运动，有 解得 则碰撞前小球A的速度为 碰撞后小球A、小球B的速度分别为 ， 两球碰撞前后的总动量守恒有 整理得 （4）[1] 碰撞后A球反向运动同小问（2）分析可知若误差允许范围内满足关系式 则可以认为两球碰撞前后的动量守恒； [2]系统碰撞前的动量总是小于碰撞后的动量，是由于轨道存在阻力，减小了碰后的动量大小。 六．用竖直挡板验证动量守恒定律（共4小题） 24．A、B两小物块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机每隔t的时间连续拍照四次，拍得如图所示的照片，已知四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内，不计两小物块的大小及碰撞过程所用的时间，则由此照片可判断（    ） A．第一次拍照时物块A在55cm处，并且 B．第一次拍照时物块A在10cm处，并且 C．第一次拍照时物块A在55cm处，并且 D．第一次拍照时物块A在10cm处，并且 【答案】B 【详解】由题意“四次拍照时两小物块均在图示坐标范围内”可以判断出，B物块在碰撞前处于静止状态，A在碰撞前沿x轴正方向运动，碰撞后A沿x轴负方向运动，B沿x轴正方向运动，由此得出碰撞发生在x=60 cm的d点处（即B碰撞前所处的位置）。碰撞是在第三次拍照与第四次拍照之间发生，第四次拍照时A运动到x=55 cm的e点处，B运动到x=65 cm的f点处，从而可知第一次拍照时，A在x=10 cm的a点处沿x轴正方向运动；第二、三次拍照时分别在x=30 cm的b点处和x=50 cm的c点处。碰撞前，A的速度为 设碰撞后到第四次拍照的时间为t′，有 ，， 所以 碰撞后，A、B的速度分别为 ， 其中 所以 由动量守恒，有 以上各式联立，解得 故ACD错误，B正确。 故选B。 25．（多选）某同学频闪照相和气垫导轨验证动量守恒定律，现用天平测出滑块A、B的质量分别为300g和200g，接着安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平．然后向气垫导轨通入压缩空气，再把A、B两滑块放到导轨上，分别给它们初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为.如图所示是闪光4次拍摄得到的照片，其间A、B两滑块均在0~80cm刻度范围内．第一次闪光时，滑块B恰好通过x=55cm处，滑块A恰好通过x=70cm，碰撞后滑块A静止．关于该实验，下列判断正确的是____________． A．两滑块的碰撞发生在第一次闪光后0.1s B．碰撞前A的速度大小是0.5m/s C．碰撞前B的速度大小是1.0m/s D．实验结果表明，碰撞前后系统动量守恒 【答案】AD 【详解】A．由于碰撞后滑块A静止，由图可知，碰撞发生在x=60cm处；从碰撞到第二次闪光B的运动的距离为10cm，则用时为0.1s，所以，两滑块的碰撞发生在第一次闪光后0.1s ，故A正确； B．碰撞前0.1s内A的位移大小为10cm，所以碰撞前A的速度大小是1m/s，故B错误； C．碰撞前0.1s内B的位移大小为5cm，所以碰撞前B的速度大小是0.5m/s，故C错误； D．碰撞后0.2s内B的位移大小为20cm，所以碰撞后B的速度大小是1m/s；设向左为正方向，碰撞前的动量为P1=mAvA-mBvB=0.3×1-0.2×0.5=0.2kgm/s，碰撞后的动量为P2=0.2×1=0.2kgm/s，碰撞前后动量守恒，故D正确． 故选AD 26．二十年间，我国载人航天事业实现了跨越式发展，取得了举世瞩目的成就。从2013年神舟十号任务期间的首次太空授课开始，“天宫课堂”越来越精彩，讲课教材更丰富，授课方式更新颖，神舟十六号航天员朱杨柱和桂海潮在梦天实验舱向地球上的广大师生演示两钢球碰撞中的动量守恒实验（如图甲）。为了让实验效果更直观，航天员准备了方格布作为背景，给质量为的钢球一个初速度，让其与质量为的静止的钢球发生正碰（碰撞时间极短），通过观察碰撞前后小球的运动，感受碰撞中动量守恒。小明同学观看后，产生了浓厚的兴趣，他采用截屏的方式，经过多次尝试，截得三张图片（如图乙所示，图片中小球均已离手）。已知每相邻截屏图片时间间隔均为，背景方格布每个小方格边长为。小明将被碰球碰前悬浮的位置标记在图片方格布上的点，请回答下列问题。 （1）由图乙及题干所给信息可求得入射钢球碰前速度约为 （保留两位有效数字）； （2）小明根据该碰撞过程遵循动量守恒定律，计算得出了两钢球的质量关系为 ； （3）根据分析计算，可判断该碰撞 （选填“是”或“不是”）弹性碰撞。 【答案】 0.30 5∶1 是 【详解】（1）[1]根据题意可知，碰前碰后两钢球均做匀速运动，由图可知碰前速度 （2）[2]同理可得，碰后速度 碰后速度 由动量守恒定律有 解得 （3）[3]根据题意可知，碰撞前的系统的动能为 碰撞后系统的动能为 则有 则碰撞为弹性碰撞。 27．小赵同学用图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。该同学使用频闪相机对碰撞前后小球运动情况进行拍摄。图中背景是放在竖直平面内的带方格的纸板，纸板平面与小球轨迹所在的平面平行，每个小方格的边长为，取，实验核心步骤如下： （1）让小球从挡板处静止释放，从斜槽末端水平抛出后频闪照片如图（b）中的A所示。 （2）把小球静置于轨道末端，让小球从挡板处静止释放，两球在斜槽末端碰撞，碰后两小球从斜槽末端水平抛出后频闪照片分别如图（b）中的B、C所示。 （3）由图结合已知数据可计算出频闪相机闪光的周期 s（结果保留2位有效数字）。 （4）由图结合已知数据可计算出碰懂前小球的速度 ：碰撞后小球的速度 （结果保留2位有效数字）。 （5）若碰撞中动量守恒、则 。 【答案】 0.10 1.0 1.5 【详解】（3）[1]小球在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有 解得频闪相机闪光的周期为 （4））[2]小球在空中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，由图可知碰懂前小球的速度为 [3]碰撞后小球的速度为 （5）[4]碰撞后小球的速度为 根据动量守恒可得 可得 七．用竖直挡板验证动量守恒定律（共4小题） 28．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是（ ） A．滑块的质量 B．挡光的时间 C．挡光片的宽度 D．光电门的高度 【答案】D 【详解】要验证动量守恒即要验证碰撞之前的总动量和碰撞之后的总动量，即mv的总量不变，因此质量需要测量，由通过光电门的速度可知需要测量挡光的时间和当光片的宽度，因此D错误，ABC正确 29．（多选）如图是《物理选修3-5》第十六章第一节中实验“探究碰撞中的不变量”推荐的参考案例一，利用强磁力片模拟小车的碰撞．则下列判断正确的是________ A．利用气垫导轨可以忽略滑块与导轨接触面间的摩擦力，保证两滑块系统外力和为零 B．利用气垫导轨可以很容易保证两个滑块的碰撞是一维的 C．利用光电门可以迅速测量计算得到两个滑块碰撞前后的速度 D．该碰撞过程中，两滑块的动能和不变 【答案】ABC 【详解】A．利用气垫导轨可以忽略滑块与导轨接触面间的摩擦力，保证两滑块系统外力和为零，故A正确； B．利用气垫导轨可以很容易保证两个滑块的碰撞是一维的，故B正确； C．利用光电计时装置可以迅速测量计算得到两个滑块碰撞前后的速度，故C正确； D．该过程中两滑块的碰撞不是弹性碰撞，故动能有所损失，即碰撞过程中，两滑块的动能和减小，故D错误． 30．利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为m1的滑块A与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： （1）开动气泵，调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，可认为气垫导轨 ； （2）要使碰撞后两滑块运动方向相反，应使滑块A的质量m1 滑块B的质量m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等。 （4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和，则碰后A的速度为 ，B的速度为 。（用、、、表示） （5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，多次重复步骤（4）。 （6）由（4）（5）数据得到的平均值。 （7）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为；因此，如果（6）中的实际平均值与（7）中理论值结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 【答案】 水平 小于 【详解】（1）[1]导轨上的滑块能在短时间内保持静止，证明气垫导轨调至水平； （2）[2]应该用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块，碰后运动方向相反； （4）[1][2]碰后A、B的速度分别为 = ，= 31．某同学用光电门和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。 (1)实验时，先接通气源，然后在导轨上放一个装有遮光条的滑块，如图甲所示。将滑块向左弹出，使滑块向左运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，则应调高 （选填“P”或“Q”），直至滑块通过光电门1的时间与通过光电门2的时间相等。 (2)将滑块A、B放置在图乙所示的位置，A、B均静止。给滑块A一瞬间冲量，使滑块A运动并与静止的滑块B发生碰撞，碰后两滑块不粘连。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为t1，与光电门2相连的计时器先、后显示两次遮光时间分别为t2和t3。若已知滑块A、B的质量分别为km、m（含遮光条），遮光条宽度均为d（很窄）。滑块A刚开始运动时受到的冲量大小为 ，滑块A、B碰撞过程中满足表达式 ，则说明A和B碰撞过程中动量守恒。（用题中已知和测量的物理量表示）。 (3)若两滑块发生的是弹性碰撞，则下列等式成立的是。 A． B． C． D． 【答案】(1)Q (2) (3)B 【详解】（1）滑块向左运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，表明滑块做减速运动，滑块上坡，则应调高Q至导轨水平，直至滑块通过光电门1的时间与通过光电门2的时间相等。 （2）[1]滑块A刚开始运动时受到的冲量大小为 解得 [2]滑块A、B碰撞过程中满足表达式 解得 （3）根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$