第38课 力学实验 7 验证动量守恒定律-【提分宝典】2026年新高考物理一轮全考点普查与练习

普查与练习38Ⅶ 验证动量守恒定律 　　　　　　　　　　　　　　　 13．教材原型实验 (30)(2024北京真题，10分)如图(a)所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。 图(a) ①关于本实验，下列做法正确的是________(填选项前的字母)。 A．实验前，调节装置，使斜槽末端水平 B．选用两个半径不同的小球进行实验 C．用质量大的小球碰撞质量小的小球 ②图(a)中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)。 图(b) a．图(b)为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________； b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式________________________成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 ③受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图(c)所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长AB＝l1、A′B＝l2、CD＝l3。 图(c) 推导说明，m、M、l1、l2、l3满足________________________________关系即可验证碰撞前后动量守恒。 (30)答案：①AC(2分)　②a.用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点(4分)　b．m1OP＝m1OM＋m2ON(2分) ③ml1＝－ml2＋Ml3(2分) 解析：①实验中若使小球碰撞前、后从斜槽末端到落点的水平位移与其碰撞前、后速度成正比，需要确保小球做平抛运动，即实验前，调节装置，使斜槽末端水平，故A项正确。为使两小球发生的碰撞为对心正碰，两小球半径需相同，故B项错误。为使碰后两小球都具有向前的速度，需要用质量大的小球碰撞质量小的小球，故C项正确。 ②a.用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点。 b．碰撞前、后小球均做平抛运动，由平抛运动公式h＝gt2可知，两小球在空中的运动时间相同，故水平位移与平抛初速度成正比，且OP、OM和ON分别为质量为m1的小球单独下落的水平位移、碰后水平位移和质量为m2的小球的碰后水平位移，所以若m1OP＝m1OM＋m2ON，即可验证碰撞前后动量守恒。 ③设轻绳长为L，小球从偏角θ处静止摆下，摆到最低点时的速度为v，小球经过圆弧对应的弦长为l，则由动能定理有mgL(1－cos θ)＝mv2－0，由几何关系有2Lsin ＝l，联立解得v＝l，若两小球碰撞过程中动量守恒，则有mv1＝－mv2＋Mv3，由前述分析知v1＝l1，v2＝l2，v3＝l3，代入并整理得ml1＝－ml2＋Ml3。 (31)(2024山东真题，6分)在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图(a)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，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为200.0 g和400.0 g； 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随时间变化的图像，分别如图(b)、图(c)所示。 图(a) 　　　　　 图(b)　　　　　　　　　　图(c) 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B碰撞前的速度大小v＝________m/s(保留2位有效数字)； ③通过分析，得出质量为200.0 g的滑块是____(填“A”或“B”)。 (31)答案：①1.0(2分)　②0.20(2分) ③B(2分) 解析：①由x－t图像的斜率表示速度，可知两滑块的速度在t＝1.0 s时发生突变，即这个时刻发生了碰撞。 ②根据x－t图像斜率的绝对值表示速度大小可知，碰撞前瞬间B的速度大小为v＝＝ cm/s＝0.20 m/s。 ③由图(b)知，碰撞前A的速度大小vA＝0.50 m/s，碰撞后A的速度大小约为v′A＝0.36 m/s，由图(c)可知，碰撞后B的速度大小为v′B＝0.5 m/s，A和B碰撞过程动量守恒，则有mAvA＋mBv＝mAv′A＋mBv′B，代入数据解得≈2，所以质量为200.0 g的滑块是B。 14．实验的创新与改进 (32)(陕西咸阳二模，10分)用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。用天平测量小球1和2的质量m1、m2，且m1>m2；直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过测量相关量，来间接解决这个问题。下面是三个实验小组的实验情况： ①实验小组甲的实验装置如图(a)所示。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射小球1多次从斜槽上A位置静止释放；然后把被碰小球2静置于水平槽末端，再将入射小球1从斜槽上A位置静止释放，与小球2相撞，并多次重复，分别找到小球的平均落点M1、P1、N1，并测量出平均水平位移OM1、OP1、ON1的长度x1、x2、x3。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为__________________(用上述步骤中测量的量表示)。 图(a) ②实验小组乙的实验装置如图(b)所示。在水平槽末端的右侧放置一个竖直屏，竖直屏的O点与小球的球心等高。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验①的操作，得到两球落在竖直屏上的平均落点M2、P2、N2，量出OM2、OP2、ON2的高度h1、h2、h3，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________________(用上述步骤中测量的量表示)。 图(b) ③实验小组丙的实验装置如图(c)所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验①的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M3、P3、N3，用刻度尺测量斜面顶点到M3、P3、N3三点的距离分别为l1、l2、l3，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为__________________(用上述步骤中测量的量表示)。 图(c) (32)答案：①m1x2＝m1x1＋m2x3(3分) ②＝＋(3分) ③m1＝m1＋m2(4分) 解析：①设小球1碰撞前瞬时速度为v0，碰撞后瞬间小球1、小球2的速度分别为v1、v2。小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度均相同，在空中的运动时间t相等，水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度。无碰撞时小球1的平均落点为P1，碰撞后小球1、小球2的平均落点分别为M1、N1。若两球碰撞过程动量守恒，则有m1v0＝m1v1＋m2v2，又有x2＝v0t，x1＝v1t，x3＝v2t，故其表达式可表示为m1x2＝m1x1＋m2x3。 ②设小球在B点做平抛运动初速度为v，水平位移为x，竖直位移为H，对于平抛运动有x＝vt，H＝gt2，解得v＝x，可见当x一定，平抛运动初速度v与成正比，设小球1碰撞前瞬时速度为v′0，碰撞后瞬间小球1、小球2的速度分别为v′1、v′2。每次平抛运动的水平位移x一定，平抛运动初速度越大，下落的高度越小即越靠近O点，可知无碰撞时小球1的平均落点为P2，碰撞后小球1、小球2的平均落点分别为N2、M2。可得v′0∶v′1∶v′2＝∶∶，若两球相碰前后的动量守恒，需满足m1v′0＝m1v′1＋m2v′2，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为＝＋。 ③设斜面倾角为θ，平抛运动初速度为v′，落点与抛出点的距离为L，对于平抛运动，x′＝L cos θ＝v′t，h＝L sin θ＝gt2，解得v′＝，可见平抛运动初速度v′与成正比。设小球1碰撞前瞬时速度为v″0，碰撞后瞬间小球1、小球2的速度分别为v″1、v″2，无碰撞时小球1的平均落点为P3，碰撞后小球1、小球2的平均落点分别为M3、N3。可得v″0∶v″1∶v″2＝∶∶，若两球相碰前后动量守恒，则m1v″0＝m1v″1＋m2v″2，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为m1＝m1＋m2。 (33)(2023辽宁真题，8分)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。 测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2(m1>m2)。将硬币甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲、乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。 ①在本实验中，甲选用的是________(选填“一元”或“一角”)硬币； ②碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为________(设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g)； ③若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则＝________(用m1和m2表示)，然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒； ④由于存在某种系统或偶然误差，计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1，写出一条产生这种误差可能的原因：____________________。 (33)答案：①一元(2分)　②(2分) ③(2分)　④外力矢量和不为0(答案合理即可)(2分) 解析：①由题图(b)可知，甲与乙碰撞后，甲又向前运动一段距离，可知甲的质量大于乙的质量，故甲选用的是一元硬币； ②设碰撞前甲到O点时速度大小为v0，甲从O点运动到P点，根据动能定理有－μm1gs0＝0－m1v，解得v0＝； ③同理，根据动能定理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分别为v1＝和v2＝，若动量守恒，则满足m1v0＝m1v1＋m2v2，整理可得＝； ④用仪器测量时存在误差；碰撞过程中，一般认为内力远大于外力，实际碰撞过程中，两个硬币组成的系统所受外力的矢量和不为零。 (34)(北师大附中一调，8分)某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球A底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，用悬线悬挂在O点，光电门固定在O点正下方铁架台的托杆上，小球B放在竖直支撑杆上，杆下方悬挂一重锤，小球A(包含遮光条)和B的质量用天平测出分别为mA、mB，拉起小球A一定角度后释放，两小球碰撞前瞬间，遮光条刚好通过光电门，碰后小球B做平抛运动而落地，小球A反弹右摆一定角度，计时器的两次示数分别为t1、t2，测量O点到小球A的球心距离为L，小球B离地面的高度为h，小球B平抛的水平位移为x。 ①关于实验过程中的注意事项，下列说法正确的是________。 A．要使小球A和小球B发生对心碰撞 B．小球A的质量要大于小球B的质量 C．应使小球A由静止释放 ②某次测量实验中，该同学测量数据如下：d＝0.5 cm，L＝0.5 m，h＝0.45 m，x＝0.30 m，t1＝0.002 5 s，t2＝0.005 0 s，重力加速度g取10 m/s2，则小球A与小球B碰撞前后悬线的拉力之比为________，若小球A(包含遮光条)与小球B的质量之比为mA∶mB＝________，则动量守恒定律得到验证，根据数据可以得知小球A和小球B发生的碰撞是________(选填“弹性”或“非弹性”)碰撞。 (34)答案：①A(2分)　②(2分)　1∶3(2分)　弹性(2分) 解析：①实验中应使小球A和小球B发生对心碰撞，故A项正确。碰撞后入射球反弹，则要求入射球的质量小于被碰球的质量，故B项错误。由于碰撞前后小球A的速度由光电门测出，小球A不需要从静止开始释放，故C项错误。 ②碰撞前后入射球A的速度大小分别为v1＝＝2.0 m/s，v′1＝＝1.0 m/s，被碰球B碰撞后的速度大小为v′2＝＝1.0 m/s，根据牛顿第二定律，碰撞前有T1－mAg＝，碰撞后有T2－mAg＝，解得＝。若碰撞前后动量守恒，则有mAv1＝mA(－v′1)＋mBv′2，解得＝＝。碰撞前的动能E1＝mAv，碰撞后的动能E2＝mAv′＋mBv′，解得E1＝E2，即碰撞过程机械能守恒，故是弹性碰撞。 随堂普查练38Ⅶ 1．(北京丰台区二模，12分)如图(a)所示，在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为m1的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，平均落点记为P。再把质量为m2的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，两球落点的平均位置分别记为M、N，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点。 图(a) (1)实验中，通过测量________间接地表示小球碰撞前后的速度。 A．小球开始释放的高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的水平距离 (2)以下提供的器材中，本实验必须使用的是________。 A．刻度尺 　　B．天平 　　　C．秒表 (3)关于该实验的注意事项，下列说法正确的是________。 A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端的切线必须水平 C．上述实验过程中白纸可以移动 D．两小球A、B半径相同 (4)为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m1>m2，若满足关系式____________________，则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒。 (5)某同学记录小球三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图(b)所示。如果关系式________________成立，仍说明两小球碰撞前后总机械能守恒。 (6)实验时，若斜槽轨道光滑，两小球发生弹性碰撞，且 m1<m2<3m1，小球落点用图(c)中的C、D、E表示，满足关系____________，可以认为两小球碰撞前后总动量守恒。 1．答案：(1)C(2分)　(2)AB(2分)　(3)BD(2分) (4)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON(2分) (5)m1·OP2＝m1·OM2＋m2·ON2(2分) (6)m1·OE＝－m1·OC＋m2·OD(2分) 解析：(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，通过平抛运动的规律，可得出小球的速度。由于平抛运动的高度相同，即可通过小球平抛运动的射程，间接表示速度的大小，故C项正确。 (2)由于需要测量小球平抛运动的射程，则需要刻度尺，以及需要测量小球的质量，则需要天平，故A项、B项均正确。 (3)斜槽轨道不一定需要光滑，但是斜槽末端必须水平以保证小球做平抛运动；实验中复写纸和白纸的位置不可以移动；为保证两小球发生正碰，两小球的半径必须相同，故B项、D项均正确。 (4)两球离开轨道后，做平抛运动，它们在空中运动的时间相等，如果m1v1＝m1v′1＋m2v′2，两边同时乘时间得m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，则可认为满足动量守恒。 (5)只要满足碰撞前的动能与碰撞后的相等，则可以说明总的机械能守恒，故有m1·OP2＝m1·OM2＋m2·ON2。 (6)实验时，若斜槽轨道光滑，两小球发生弹性碰撞，根据机械能守恒定律有m1v2＝m1v＋m2v，根据动量守恒定律有m1v＝m1v1＋m2v2，联立可得v1＝v，v2＝v，由于m1<m2<3m1，则v2<v，v1为负值，|v1|<|v2|，可知未放B球时A球对应的水平位移为OE，由于轨道光滑，碰撞后A球最终会以速度|v1|向右平抛落到地面上，碰撞后A球和B球对应的水平位移分别为OC和OD，所以当满足m1·OE＝－m1·OC＋m2·OD时，可以认为两小球碰撞前后总动量守恒。 2．(陕西宝鸡二模，6分)在实验室里为了验证动量守恒定律，采用如图装置：先将入射小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，在四分之一圆弧轨道上留下压痕，再把被碰小球b放在斜槽轨道末水平段的最右端，让入射小球a仍从固定点由静止释放，和被碰小球b相碰后，两球分别落在圆弧的不同位置处，重复多次，找到平均落点M、P、N。用量角器量出O′P、O′M、O′N与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2、θ3。 (1)若入射小球a质量为m1，半径为r1；被碰小球b质量为m2，半径为r2，则________； A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1<r2 C．m1>m2，r1＝r2 D．m1<m2，r1＝r2 (2)放上被碰小球b，两球相碰后，小球a的落点是图中圆弧面上的________点，小球b的落地点是图中圆弧面上的________点； (3)设入射小球a的质量为m1，被碰小球b的质量为m2，则在用该装置实验时，需要验证的表达式为____________________________________(用题中所给物理量的字母表示)。 2．答案：(1)C(2分)　(2)M(1分)　N(1分) (3)m1＝m1＋m2(2分) 解析：(1)为防止两球碰撞后入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量；为使两球发生对心碰撞，两球半径应相等，故C项正确。 (2)小球离开轨道后做平抛运动，设圆弧轨道的半径为R，设轨道末端与小球落点连线与竖直方向夹角为θ，小球做平抛运动的初速度为v，水平方向x＝R sin θ＝vt，竖直方向y＝ R cos θ＝gt2，解得v＝，则θ越大，小球做平抛运动的初速度v越大。两球发生碰撞后入射小球的速度变小，小于碰撞前入射小球的速度，且小于被碰小球的速度，则P点是未放小球b时小球a的落点，M点是入射小球a碰撞后的落点，N点是被碰小球碰撞后的落点。 (3)入射小球碰撞前的速度v0＝，碰撞后的速度v1＝，被碰小球碰撞后的速度v2＝，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m1v0＝m1v1＋m2v2，整理可得m1＝m1＋m2。 3．(经典题，6分)一同学设计了如图所示的装置来验证动量守恒定律。 (1)步骤如下： ①将气垫导轨调水平后在气垫导轨上固定两个光电门； ②在两个滑块上分别安装上宽度为d的遮光条，在滑块B左端安装弹性架； ③将两个滑块放在导轨两端作为运动起始点，用手同时推动两个滑块使其相向运动，让它们分别通过光电门，在两光电门之间发生碰撞，发生碰撞后两滑块均反向运动，分别再次经过光电门，计时器记录滑块A先后经过光电门的时间为t1、t2，滑块B先后经过光电门的时间为t3、t4； ④用天平测量出A、B两滑块的质量分别为m1、m2； ⑤设向右为正方向，计算出系统碰撞前的动量为________，碰撞后的动量为__________。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得以验证。 (2)下列哪些操作可能会对验证结论产生影响______。 A．两滑块碰撞后粘在一起通过一个光电门 B．开始实验之前，气垫导轨没有调至水平状态 C．给气垫导轨供气的压力泵工作异常，使导轨喷气不均匀 D．在测量遮光条宽度时，由于读数误差使读数偏大 3．答案：(1)(2分)　 (2分)　(2)BC(2分) 解析：(1)由题意，滑块A碰前经过光电门的速度大小v1＝，滑块B碰前经过光电门的速度大小v2＝，设向右为正方向，故碰前总动量为p＝m1v1－m2v2＝；滑块A碰后经过光电门的速度大小v′1＝，滑块B碰后经过光电门的速度大小v′2＝，故碰后总动量为p′＝－m1v′1＋m2v′2＝。 (2)碰撞可以为完全非弹性碰撞，两滑块碰撞后粘在一起通过一个光电门不会对验证结论有影响，故A项错误。若气垫导轨没有调节水平，则系统受外力作用，系统动量不守恒，即气垫导轨没有调至水平状态会对实验结论产生影响，故B项正确。给气垫导轨供气的压力泵工作正常时，滑块不受摩擦力，若导轨喷气不均匀，则滑块和导轨间有摩擦，系统动量不守恒，即该种情况对验证实验结论有影响，故C项正确。验证动量守恒定律时，只要验证(1)中的p＝p′即可，由关系式可知，遮光条宽度d对结论没有影响，故D项错误。 4．(2022重庆真题，9分)如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。 (1)要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是________。 (2)为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做________运动。 (3)测得滑块B的质量为197.8 g，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为________ kg·m·s-1(保留2位有效数字)，滑块A碰后的图线为________(选填“②”“③”或“④”)。 4．答案：(1)天平(2分)　(2)匀速直线(2分) (3)－0.011(3分)　③(2分) 解析：(1)要测量滑块的动量还需要测量滑块的质量，故还需要的器材是天平。 (2)为了减小重力对实验的影响，应使气垫导轨水平，即调节气垫导轨后要使滑块能在气垫导轨上近似做匀速直线运动。 (3)取滑块A碰前运动方向为正方向，根据x－t图像可知滑块B碰前的速度为vB＝ m/s≈－0.058 m/s，则滑块B碰前的动量为pB＝mBvB＝0.197 8 kg×(－0.058) m/s≈－0.011 kg·m/s。由题意可知④图线为碰前A物块的图线，由图可知碰前A向右运动，B向左运动，碰后A、B均向左运动，碰后③图线的速度大小大于②图线的速度大小，根据“后不超前”的原则可知③为碰后A物块的图线。 5．(经典题，6分)为了验证动量守恒定律，某实验小组选取两个材质相同而质量不同的滑块A和B，并按下述步骤进行了实验： ①在A、B的相撞面分别粘上橡皮泥，便于二者相撞后连成一体； ②实验装置如图(a)所示，铝质导轨槽固定在水平桌面上，其倾斜段的右端和水平段的左端由一小段圆弧平滑连接，在导轨槽的侧面且与水平导轨等高处安装一台数码频闪照相机； ③将滑块B静置于槽的水平段某处，滑块A由槽的倾斜段适当位置静止释放，同时开始频闪拍摄，直至两滑块停止运动，得到一幅多次曝光的照片； ④多次重复步骤③，得到多幅照片，挑选其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图(b)所示(图中只显示滑块A)。 (1)分析图(b)可知，A、B滑块碰撞发生的位置是__________(选填“P5与P6之间”“P6”或“P7”)； (2)为了验证碰撞中动量是否守恒，必须直接测量或读取的物理量是__________； A．A、B两滑块的质量m1和m2 B．滑块A释放时距桌面的高度 C．频闪照相的周期 D．照片尺寸和实际尺寸的比例 E．照片上测得的s34、s45和s56、s67 F．照片上测得的s45、s56和s67、s78 G．滑块与导轨间的动摩擦因数 (3)此实验验证动量守恒的表达式为________________________________________________________________________。 5．答案：(1)P6(2分)　(2)AF(2分) (3)m1(3s56－s45)＝ (m1＋m2)(3s67－s78)(2分) 解析：(1)P6位置前滑块相邻相同时间内位移差相等，P6位置后滑块相邻相同时间内位移差相等，故A、B相撞的位置在P6处。 (2)(3)设碰撞前滑块A在P4、P5、P6的速度分别为v4、v5、v6，碰撞后，整体在P6、P7、 P8的速度分别为v′6，v7、v8，则v4＝，v5＝，v5＝，得到碰撞前滑块A速度v6＝，由于滑块做匀变速运动，则s45－s34＝s56－s45，联立可得v6＝。同理，碰撞后整体的速度v′6＝，需要验证的方程为m1v6＝ (m1＋m2)v′6，将上两式代入整理得m1(3s56－s45)＝ (m1＋m2)(3s67－s78)，即为实验需要验证的表达式，需要直接测量的物理量是A、B两个滑块的质量m1和m2及s45、s56和s67、s78，故A项、F项均正确。 6．(2022.01浙江真题节选，4分)“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。 ①实验应进行的操作有________。 A．测量滑轨的长度 B．测量小车的长度和高度 C．碰撞前将滑轨调成水平 ②下表是某次实验时测得的数据： A的质 量/kg B的质量/kg 碰撞前A的速度大小/(m·s-1) 碰撞后A的速度大小/(m·s-1) 碰撞后B的速度大小/(m·s-1) 0.200 0.300 1.010 0.200 0.800 由表中数据可知，碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是________kg·m/s。(结果保留3位有效数字) 6．答案：①C(2分)　②0.200(2分) 解析：①为减小重力对实验的影响，碰撞前将滑轨调成水平，保证碰撞前后A、B做匀速直线运动，由于速度大小可由速度传感器测得，因此没有必要测量滑轨的长度和小车的长度、高度，故C项正确。 ②由表中数据可知小车A的质量小于B的质量，则碰后小车A反向运动，设碰前小车A的运动方向为正方向 ，则碰后系统的总动量大小为 p′＝ mBvB－mAv′A ，代入数据可得 p′＝ 0.200 kg·m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $$