第7章 实验8 验证动量守恒定律-【优化探究】2026高考物理一轮复习高考总复习配套课件（江苏专版）

实验八　验证动量守恒定律 第七章　动量守恒定律 1 [学习目标]　1.理解动量守恒定律成立的条件，会利用不同方案验证动量守恒定律。2.知道在不同实验方案中要测量的物理量，会进行数据处理及误差分析。 2 实验技能　梳理必备知识 实验要点　强化关键能力 命题点一　教材原型实验 课时作业　巩固提高训练 命题点二　创新拓展实验 内容索引 3 实验技能　梳理必备知识 一 4 1.实验目的 (1)掌握动量守恒的条件。 (2)验证碰撞中的动量守恒。 2.实验思路 (1)物理量的测量 确定研究对象，明确所需测量的物理量和实验器材，测量物体的质量和两个物体发生碰撞前后各自的速度。 5 (2)数据分析 选定实验方案，设计实验数据记录表格，测出并记录物体的质量和发生碰撞前后各自的速度，计算碰撞前后的总动量，代入公式m1v1＋m2v2＝m1v1'＋m2v2'进行验证。 (3)实验方案 方案一：用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞。 实验装置如图所示。 6 ①质量的测量：用天平测量质量。 ②速度的测量：利用公式v＝计算，式中Δx为挡光片的宽度，Δt为计时器显示的挡光片经过光电门所对应的时间。 ③利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量。 ④实验方法 7 a.用细线将弹簧片压缩，放置于两个滑块之间，并使它们静止，然后烧断细线，弹簧片弹开后落下，两个滑块随即向相反方向运动(如图甲所示)。 b.在两滑块相碰的端面上装上弹性碰撞架(如图乙所示)，可以得到能量损失很小的碰撞。 c.在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，两个滑块连成一体运动(如图丙所示)，这样可以得到能量损失很大的碰撞。 8 ⑤器材：气垫导轨、光电计时器、滑块(带挡光片)两个、弹簧片、细线、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、天平。 方案二：利用斜槽实现两小球的一维碰撞。 如图甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来，与放在斜槽末端的另一质量较小的小球发生碰撞，之后两小球都做平抛运动。 9 ①质量的测量：用天平测量质量。 ②速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等。如果用小球的飞行时间作为时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。因此，只需测出两小球的质量m1、m2，不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s1以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离s1'和s2'。若在实验误差允许的范围内m1s1与m1s1'＋m2s2'相等，就验证了两个小球碰撞前后动量守恒。 ③让小球从斜槽的不同高度处开始滚动，进行多次实验。 ④器材：斜槽、两个大小相等而质量不等的小球、铅垂线、白纸、复写纸、刻度尺、天平、圆规。 10 3.实验步骤 不论采用哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下： (1)用天平测量相关碰撞物体的质量m1、m2，填入预先设计好的表格中。 (2)安装实验装置。 (3)使物体发生碰撞。 (4)测量或读出碰撞前后相关的物理量，计算对应的速度，填入预先设计好的表格中。 (5)改变碰撞条件，重复步骤(3)(4)。 (6)进行数据处理，通过分析比较，验证动量守恒定律。 (7)整理器材，结束实验。 11 1.数据处理 为了验证动量守恒定律，将实验中测得的物理量填入如下表格。 m1＝________；m2＝________。    碰撞前 碰撞后 速度 v1 v2 v1' v2'         mv m1v1＋m2v2 m1v1'＋m2v2'     12 (1)方法：将m1、m2及表格中的v1、v2、v1'和v2'等数据代入m1v1＋m2v2和m1v1'＋m2v2'进行验证。 (2)结论：在实验误差允许的范围内，m1v1＋m2v2＝m1v1'＋m2v2'即可验证动量守恒定律。 13 2.误差分析 (1)系统误差 ①碰撞是否为一维碰撞是产生误差的一个原因，设计实验方案时应保证碰撞为一维碰撞。 ②碰撞中是否受其他力(例如摩擦力)的影响是带来误差的又一个原因，实验中要合理控制实验条件，避免碰撞时除相互作用力外的其他力影响物体速度。 (2)偶然误差：测量和读数的准确性带来的误差，实验中应规范测量和读数，同时增加测量次数，取平均值，尽量减少偶然误差的影响。 14 3.注意事项 (1)保证两物体发生的是一维碰撞，即两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。 (2)若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时注意应利用水平仪确保导轨水平。 (3)利用平抛运动进行实验，斜槽末端必须水平，且小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下；入射小球质量要大于被碰小球质量。 15 实验要点　强化关键能力 二 16 命题点一　教材原型实验 17 [典例1]　(2024·北京卷)如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。 角度1　实验原理与操作 (1)关于本实验，下列做法正确的是 ________。  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 AC 18 [解析]　实验中若使小球碰撞前、后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正确；为使两小球发生的碰撞为对心正碰，两小球半径须相同，故B错误；为使碰后入射小球与被碰小球同时飞出，需要用质量大的小球碰撞质量小的小球，故C正确。 19 (2)图甲中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为质量为m1的小球单独滑落时的平均落点)。 20 ①图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点__________________________________________________________________________；  ②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。  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 m1·OP＝m1·OM＋m2·ON 21 [解析]　①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。 ②碰撞前、后小球均做平抛运动，由h＝gt2可知，小球的运动时间相同，所以水平位移与平抛初速度成正比，所以若m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，即可验证碰撞前后动量守恒。 22 (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。如图丙所示，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。 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。  ml1＝－ml2＋Ml3 23 [解析]　设轻绳长为L，小球从偏角θ处由静止摆下，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，由数学知识可知sin，联立两式解得v＝l，若两小球碰撞过程中动量守恒，则有mv1＝－mv2＋Mv3，又有v1＝l1，v2＝l2，v3＝l3，整理可得ml1＝－ml2＋Ml3。 24 [典例2]　某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律，水平气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块P、Q。 角度2　数据处理与分析 (1)如图乙所示，用螺旋测微器测量的遮光板宽度d＝____________________mm。  [解析]　遮光板的宽度为6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm。 6.860(±0.001均可) 25 (2)测得P、Q的质量分别为m1和m2，左、右遮光板的宽度分别为d1和d2。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为t1、t2，则 动量守恒应满足的关系式为__________________(用t1、t2、d1、d2、m1、m2表示)。  [解析]　P经过光电门的速度vP＝ Q经过光电门的速度vQ＝ 若动量守恒，则满足m1·－m2·＝0。 m1·－m2·＝0 26 (3)若左、右遮光板的宽度相同，第(2)问中动量守恒应满足的关系式可简化为________________(用题中字母表示)。  [解析]　若左、右遮光板的宽度相同，第(2)问中动量守恒应满足的关系式可简化m1t2－m2t1＝0。 m1t2－m2t1＝0 27 命题点二　创新拓展实验 28 [典例3]　(2025·江苏无锡模拟)某同学用教学用的大号量角器验证动量守恒定律和机械能守恒定律。如图所示，先将量角器固定在竖直黑板上(90°刻线沿竖直方向)，再用两根长度相同的细绳，分别悬挂两个大小相同、质量分别为m1、m2的金属小球A、B，且两球并排放置。已知重力加速度大小为g。 角度1　实验器材创新 29 ①将A拉到细绳处于水平位置，由静止释放； ②A在最低点与B碰撞后，A向左侧弹起、B向右侧弹起； ③多次测量，记录下A弹起的最高点对应的角度平均值为α，B弹起的最高点对应的角度平均值为β。 30 (1)为实现实验目的，两个小球的质量关系m1______(选填“＜”“＝”或“＞”)m2。  [解析]　实验中碰后A球反弹，则A球质量m1小于B球质量m2。 ＜ 31 (2)若表达式________________________________成立，则可以验证动量守恒定律。  [解析]　由机械能守恒定律有m1gl＝m1 m1gl(1－cos α)＝m1 m2gl(1－cos β)＝m2 碰撞过程若动量守恒，有 m1v0＝－m1v1＋m2v2 联立可得 m1＝m2－m1。 m1＝m2－m1 32 (3)该同学在验证机械能守恒定律时，发现A、B碰撞前的总动能总是大于 碰撞后的总动能，造成这个现象的原因可能是_______________________。  [解析]　造成碰撞过程动能减少的原因可能是碰撞过程不是弹性碰撞，有能量损失。 小球碰撞过程有能量损失 33 [典例4]　(2022·全国甲卷)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v1和v2，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空。 角度2　实验目的创新 34 (1)调节导轨水平。 (2)测得两滑块的质量分别为0.510 kg和0.304 kg。要使碰撞后两滑块运 动方向相反，应选取质量为________kg的滑块作为A。  [解析]　在一动一静的弹性碰撞中，质量小的滑块碰撞质量大的滑块才能反弹，故应选质量为0.304 kg的滑块作为A。 0.304 35 (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s1与B的右端到右边挡板的距离s2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t1和t2。 (5)将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤(4)。多次测量的结果如表所示。   1 2 3 4 5 t1/s 0.49 0.67 1.01 1.22 1.39 t2/s 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 k＝ 0.31 k2 0.33 0.33 0.33 36 (6)表中的k2＝________(保留两位有效数字)。  [解析]　滑块A、B碰后的速度v1＝、v2＝，因s1＝s2，故有，则k2＝≈0.31。 0.31 (7)的平均值为________(保留两位有效数字)。  [解析]　的平均值≈0.32。 0.32 37 (8)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________(用m1和m2 表示)，本实验中其值为________(保留两位有效数字)；若该值与(7)中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。  0.34 38 [解析]　设滑块A碰前的速度为v0，若为弹性碰撞，则有m1v0＝－m1v1＋m2v2 ① m1m1m2 ② 联立①②得v1＝v0，v2＝ 则≈0.34。 39 [典例5]　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AB为水平段，在水平段取一点O。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。 角度3　实验设计创新 40 测量硬币的质量，得到一元硬币和一角硬币的质量分别为m1和m2(m1＞m2)。将硬币a放置在斜面上某一位置，标记此位置为C。由静止释放a，当a停在水平面上某处时，测量a右侧到O点的距离OP，如图甲所示；将硬币b放置在O处，左侧与O点重合，再将a从C点由静止释放，当两枚硬币发生碰撞后，a、b分别停在水平面上时，测量a右侧到O点的距离OM、b左侧到O点的距离ON，如图乙所示。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。 41 (1)在本实验中，b选用的是________(选填“一元”或“一角”)硬币。  [解析]　根据题图乙可知，a碰撞b后，a的速度方向仍然向右，没有发生反弹，可知a的质量大一些，即在本实验中，a选用的是一元硬币，b选用的是一角硬币。 一角 42 (2)若a、b碰撞前后动量守恒，则应满足的表达式为____________________ (用s0、s1、s2、m1和m2表示)；若碰撞前后动量守恒且机械能相等，则应满 足的表达式为__________________(用s0、s1和s2表示)。  m1＝m1＋m2 43 [解析]　设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，a从O点到P点，根据动能定理得－μm1gs0＝0－m1，解得碰撞前，a到O点时速度的大小v0＝，同理可得，碰撞后a的速度和b的速度分别为v1＝，v2＝，若动量守恒，则满足m1v0＝mv1＋m2v2，整理可得m1＝m1＋m2，若碰撞前后动量守恒且机械能相等，则由机械能守恒定律得m1m1m2，联立解得。 44 课时作业　巩固提高训练 三 45 1.(6分)(2024·新课标卷)某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上，重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离xP；将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上，重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离xM、xN。 2 3 4 5 1 46 完成下列填空。 (1)记a、b两球的质量分别为ma、mb，实验中须满足条件ma________(选填“＞”或“＜”)mb。  2 3 4 5 1 解析：为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb。 ＞ 47 (2)如果测得的xP、xM、xN、ma和mb在实验误差范围内满足关系式__________________，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。  2 3 4 5 1 maxP＝maxM＋mbxN 小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同，故下落时间相同，水平方向做匀速直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比 48 解析：两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前a球的速度大小v0＝ 碰撞后a球的速度大小va＝ 碰撞后b球的速度大小vb＝ 如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系 统动量相等，则mav0＝mava＋mbvb 整理得maxP＝maxM＋mbxN 小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同，故下落时间相同，水平方向做匀速直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。 2 3 4 5 1 49 2.(6分)如图所示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m1＝0.20 kg，滑块2的右端面固定一小块橡皮泥，其总质量m2＝0.10 kg。两滑块上均装有宽度d＝0.50 cm的轻质遮光条，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，光电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，光电计时器先后显示的时间分别为0.068 s和0.065 s。 2 3 4 5 1 50 (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 3 4 5 1 0.020 0.022 51 解析：滑块1通过光电门1的速度为 v1＝ m/s＝0.10 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p＝m1v1＝0.20×0.10 kg·m/s＝0.020 kg·m/s。 滑块1与静止的滑块2碰撞后粘在一起，通过光电门2的速度为v2＝ m/s≈0.074 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'＝(m1＋m2)v2＝(0.20＋0.10)×0.074 kg·m/s≈0.022 kg·m/s。 2 3 4 5 1 52 (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____________________。  2 3 4 5 1 解析：根据题意可知，碰撞后滑块2与滑块1做加速直线运动，气垫导轨右端高，所以碰撞前后系统的总动量并不完全相等的原因是导轨不水平，右端高。 导轨不水平，右端高 53 3.(6分)动量守恒定律也可以用其他实验装置验证。 (1)如图甲所示，使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。选择半径相等的小钢球A和硬塑料球B进行实验，测量出A、B两个小球的质量m1、m2，其他操作重复验证动量守恒时的步骤。M'、P'、N'为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为O'，未放B球时，A球的落点是P'点，用刻度尺测量出M'、P'、N'到O'的距离分别为y1、y2、y3。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示 为________。  A.　　　　 B. C.m1＝m1＋m2 D. 2 3 4 5 1 A 54 解析：两小球做平抛运动，水平方向上有x＝vt， 竖直方向上有t＝ ， 则v＝x， 可知碰撞前后的速度正比于， 若两球碰撞前后动量守恒，则有 m1v0＝m1v1＋m2v2 整理得，故选A。 2 3 4 5 1 55 (2)用如图乙所示装置也可以验证碰撞中的动量守恒，实验步骤与上述实验类似。未放质量为m2的小球时，质量为m1的小球的落点是E，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.m1LF＝m1LD＋m2LE B.m1＝m1＋m2 C.m1＝m1＋m2 D.LE＝LF－LD 2 3 4 5 1 C 56 解析：碰撞后小球均做平抛运动，设斜面与水平面的夹角为α，由平抛运动规律得 Lsin α＝gt2，Lcos α＝vt 联立解得v＝ 可知碰撞前后的速度正比于， 故m1v0＝m1v1＋m2v2可变形成验证表达式 m1＝m1＋m2，故选C。 2 3 4 5 1 57 (3)在如图丙所示的水平气垫导轨上，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘在一起。实验测得滑块A的总质量为m1、滑块B的总质量为m2，两滑块上遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如表所示。 2 3 4 5 1   左侧光电门 右侧光电门 碰前 T1 T2 碰后 T3、T3 无 58 在实验误差允许范围内，若满足关系式________________________(用测量的物理量表示)，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。  2 3 4 5 1 ＝－ 59 解析：让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，选取向右为正方向，依题意有 m1v1－m2v2＝－(m1＋m2)v3 设遮光片的宽度为d，则 v1＝，v2＝，v3＝ 联立可得＝－。 2 3 4 5 1 60 4.(8分)小明利用如图甲所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量M＝200.0 g，槽码和挂钩的总质量m＝50.0 g。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器(图中未画出)记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间Δt1和Δt2，以及这两次开始遮光的时间间隔Δt，用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的变化量Δv。 2 3 4 5 1 61 (1)用游标卡尺测量遮光条宽度时示数如图乙所示，其宽度d＝________mm。  2 3 4 5 1 解析：游标卡尺的读数为 10 mm＋4×0.05 mm＝10.20 mm。 10.20 62 (2)打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能 在短时间内保持静止，其目的是____________________。  2 3 4 5 1 解析：滑块保持稳定，说明气垫导轨水平。 将气垫导轨调至水平 63 (3)多次改变光电门2的位置进行测量，得到Δt和Δv的数据如下表。 2 3 4 5 1 Δt/s 0.721 0.790 0.854 0.913 0.968 Δv/(m·s－1) 1.38 1.52 1.64 1.75 1.86 请根据表中数据，在方格纸上作出Δv－Δt图线。 64 解析：根据表格中数据描点并用直线拟合，如图所示， 2 3 4 5 1 答案：图见解析 65 (4)查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，根据动量定理，Δv－Δt图线斜 率的理论值为________m/s2。  2 3 4 5 1 解析：根据动量定理有mgΔt＝(M＋m)Δv， 则有Δv＝Δt， 代入数据解得斜率k＝＝1.96 m/s2。 1.96 66 5.(10分)(2025·江苏宿迁检测)实验小组利用如图甲所示的实验装置对碰撞过程进行研究。让滑块A与静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短。研究碰撞前后的速度，进而分析碰撞过程的规律。部分实验步骤如下： 2 3 4 5 1 67 ①分别测量滑块A、B的质量(包含遮光条)mA、mB，遮光条的宽度d； ②按图甲安装实验装置，调节导轨水平； ③给滑块A一个向右的瞬时冲量，滑块A通过光电门1时，光电计时器显示遮光时间为Δt1，滑块A与静止的滑块B碰撞后，滑块B向右运动通过光电门2时，光电计时器显示遮光时间为Δt2，A向左弹回后，再次通过光电门1，光电计时器显示遮光时间为Δt3。 2 3 4 5 1 68 实验数据记录如表。 2 3 4 5 1 mA mB d Δt1 Δt2 Δt3 100 g 300 g   2.50 ms 5.00 ms 5.10 ms 据此回答下列问题。 (1)遮光条的宽度如图乙所示，则表中d＝__________。  解析：游标卡尺的读数为d＝10 mm＋0×0.05 mm＝10.00 mm。 10.00 mm 69 (2)滑块A第一次通过光电门1时的速度大小v10＝__________m/s。碰撞前 后滑块A的动量变化量大小为__________kg·m/s，若滑块A减少的动量等于滑块B增加的动量，即可验证滑块A、B组成的系统在碰撞过程中动量守恒。(计算结果均保留三位有效数字)  2 3 4 5 1 4.00 0.596 70 解析：以向右为正方向，则滑块A第一次通过光电门1时的速度v10＝ m/s＝4.00 m/s， 滑块A返回光电门1时的速度 v1＝－＝－ m/s≈－1.96 m/s。 碰撞前后滑块A的动量变化量大小为 Δp＝mAΔv， 解得Δp＝－0.596 kg·m/s， 即碰撞前后滑块A的动量变化量大小为0.596 kg·m/s。 2 3 4 5 1 71 (3)实验小组对碰撞过程进一步研究，发现本实验的碰撞过程是否为弹性碰撞可由弹性碰撞的恢复系数e＝来判断，其中v10和v20分别是碰撞前两滑块的速度，v1和v2分别是碰撞后两滑块的速度。若两滑块的碰撞均为弹性碰撞，则弹性碰撞恢复系数的理论值为e＝_________， 本实验中其值为__________，若该值与理论值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。(计算结果均保留两位有效数字)  2 3 4 5 1 1.0 0.99 72 解析：若两滑块的碰撞均为弹性碰撞，则应该满足mAv10＝mAv1＋mBv2，mAmAmB 解得 v1＝－v10，v2＝v10， 理论上e＝＝1.0。 本实验中碰后滑块B的速度为 v2＝ m/s＝2.00 m/s， e实验＝＝0.99。 2 3 4 5 1 73 $$