1.第4节 实验：验证动量守恒定律-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

该高中物理课件聚焦“验证动量守恒定律”实验，通过“自主建构·认知导学”引导学生从入射小球、被碰小球轨迹标记（O、M、N点）到动量表达式推导，衔接动量概念，搭建理论到实验验证的学习支架。 其亮点是多实验方案融合，“深度探析”中斜槽小球碰撞与光电门气垫导轨滑块实验对比，培养科学探究与模型建构思维，课堂评价结合13.50等实测数据强化科学论证，课后分层练满足差异需求，助力学生深化物理观念，教师教学更系统高效。

第4节 实验：验证动量守恒定律 1 第 页 1 学习目标 2 第 页 2 自主建构·认知导学 深度探析·思维进阶 目标达成·课堂评价 目录 课后分层练 第 页 3 实验流程 大 水平 P M N 诊断自评 × × √ √ × 课后分层练（四） 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 2 1 4 3 6 5 1.结合动量守恒定律的适用条件、表达式认识实验思路、物理量的测量及数据分析方法。 2.通过具体案例体会实验设计技巧、操作步骤、注意事项等，借助数据处理验证动量守恒定律。　 1．实验思路 两物体发生一维碰撞，测两物体的质量m1和m2，碰撞前后物体的速度v1、v2、v1′、v2′，算出系统碰撞前的总动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的总动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后系统的总动量是否相等。 2．进行实验 方案一：用气垫导轨验证动量守恒 (1)实验器材 气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、质量已知的物块(若干)、轻质弹簧、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 (2)实验过程 ①安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。 ②物理量的测量 质量的测量：用天平测量两滑块的质量m1、m2。 速度的测量：v＝ ，式中的d为滑块上挡光片的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块上的挡光片经过光电门的时间。 ③实验：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(通过在滑块上添加质量已知的物块来改变滑块的质量；改变滑块的初速度大小和方向)。 ④验证：m1v1＋m2v2＝ 。 在挡光片宽度d一定的前提下，可将表达式变为验证＋＝＋。 方案二：利用斜槽末端小球碰撞验证动量守恒 (1)实验器材 斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。 (2)实验过程 ①测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量 (选填“大”或“小”)的小球为入射小球。 ②安装：按照如图甲所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端 。 ③铺纸：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放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球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。图乙中圆心 就是小球落点的平均位置。 ⑤碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤④中的高度)自由滚下，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 和被撞小球落点的平均位置 ，如图乙所示。 ⑥验证：两小球做平抛运动时下落的高度相同，在空中运动的时间也就相同，根据水平方向的速度v＝x,t可知，可用小球水平位移代替小球碰撞前后的速度，即要验证的表达式为m1·OP＝ 。 ►实验条件 由于发生碰撞时作用时间很短，内力远大于外力，因此可近似认为满足动量守恒定律。 ►注意事项 (1)利用气垫导轨进行实验时，一定要将导轨调整水平。 (2)给滑块的初速度应沿着气垫导轨的方向。 (3)滑块上的挡光片宽度适当小些，这样测量的速度会更精确。 ►误差来源 (1)测量滑块的质量、碰撞前后的速度时存在误差。 (2)滑块和导轨之间并不是光滑的，存在摩擦力。 ►器材要求 入射小球的质量m1应大于被撞小球的质量m2，以防止入射小球反弹。 ►注意事项 (1)安装斜槽时，斜槽末端的切线必须水平。 (2)入射小球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下。 ►误差来源 (1)两小球的碰撞没有保证“水平”和“正碰”。 (2)实验过程中斜槽、白纸的位置发生变化。 (3)小球质量的测量、落点距离的测量存在误差。 ►科学方法：转化法，即将不易测量的物理量转换为易测量的物理量。 判断下列说法是否正确 (1)利用气垫导轨做实验时，导轨必须调整至水平状态。 ( ) (2)利用气垫导轨做实验时，入射滑块的质量一定要大于被碰滑块的质量。 ( ) (3)利用斜槽做实验时，斜槽的轨道必须是光滑的。 ( ) (4)利用斜槽做实验，入射小球每次都要从同一高度由静止滚下。 ( ) (5)入射小球释放的高度越低，两球碰撞时的内力越小，误差越小。 ( ) 能力点1 用气垫导轨上滑块的碰撞验证动量守恒 【典例1】 (2025·江苏淮安期中)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 (1)打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的挡光片经过两个光电门的挡光时间________时，可认为气垫导轨水平。 (2)该装置在用于验证“动量守恒定律”时________(选填“需要”或“不需要”)测出挡光片的宽度d。 (3)滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，先后通过光电门1和2的时间分别为Δt1、Δt2，滑块B通过光电门2的挡光时间为Δt3。为使滑块A能通过光电门2，mA应________(选填“小于”“等于”或“大于”)mB。 (4)若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式____________________(用字母mA、mB、Δt1、Δt2、Δt3表示)。 (5)改变实验装置用于验证动量定理，拿下滑块A、B，把气垫导轨左端抬高，使导轨与水平面夹角为30°，然后固定导轨。让滑块A从光电门1的左边由静止滑下，通过光电门1、2的时间分别为ΔtA1、ΔtA2，通过光电门1和2之间的时间间隔为t，重力加速度为g，如果关系式____________________(用字母d、ΔtA1、ΔtA2、t及g表示)在误差范围内成立，则表明动量定理成立。 解析：(1)打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的挡光片经过两个光电门的挡光时间相等时，可认为气垫导轨水平。 (2)实验要验证的关系式为mAv1＝mAv2＋mBv3，其中v1＝，v2＝，v3＝ ，则mA＝mA＋mB，即＝＋，所以该实验不需要测出挡光片的宽度d。 (3)为使滑块A能通过光电门2，则应防止滑块A碰后反弹，滑块的质量mA应大于mB。 (4)由上述分析可知，若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式＝＋。 (5)滑块通过两光电门时的速度分别为v1′＝ ，v2′＝，若满足动量定理，则有mg sin 30°·t＝mv2′－mv1′，即gt＝－。 答案：(1)相等　(2)不需要　(3)大于　(4)＝＋　(5)gt＝－ 能力点2 用斜槽末端小球的碰撞验证动量守恒 【典例2】 (2025·湖南期中联考)某实验小组用如图所示装置来验证动量守恒定律。 (1)本实验必须满足的条件是________。 A．利用秒表测量小球在空中飞行的时间 B．入射小球A每次从斜槽同一位置静止滚下且斜槽末端水平 C．斜槽轨道光滑 (2)现有两个半径相等而质量不等的小球可供选择，小明同学建议选择质量大的球作为入射小球A，这样做的理由是______________________。 (3)若已知小球A的质量m1是小球B的质量m2的2倍，测得各落点到小球在斜槽末端白纸上的投影点O的长度OM、OP、ON分别为x1、x2、x3，则当关系式____________(用x1、x2、x3表示)成立时，可证明两球碰撞过程动量守恒。 解析：(1)本实验是通过平抛运动的基本规律验证动量是否守恒，可以不测量时间，通过位移关系就可验证动量是否守恒，A错误；要保证每次碰撞前的速度相同，则入射小球A要从同一位置由静止滚下，而要保证小球离开轨道后做平抛运动，则需保证斜槽末端水平，对斜槽是否光滑没有要求，B正确，C错误。 (2)入射小球质量应大于被撞小球质量，以防止碰撞后入射小球反弹。 (3)设碰撞前瞬间小球A的速度为v0，碰撞后瞬间小球A和小球B速度大小分别为v1、v2，根据动量守恒可得m1v0＝m1v1＋m2v2，由于两小球在空中下落高度相同，所用时间相等，则有v0＝＝ ，v1＝＝，v2＝＝,，联立可得m1x2＝m1x1＋m2x3，结合m1＝2m2可得2x2＝2x1＋x3。 答案：(1)B　(2)防止碰后A球反弹　(3)2x2＝2x1＋x3 能力点3 实验的改进与创新 1．实验装置的拓展与创新。 如用弹性碰撞架、撞针和橡皮泥、弹簧等改变气垫导轨上两滑块的碰撞类型；用悬挂小球间的碰撞验证动量守恒等。 2．实验器材及测量方法的改变。 除了用光电门测速度，用平抛运动的规律测速度，还可以用打点计时器测速度，用频闪照片测速度等。 【典例3】 (2025·湖南长沙期中)某实验小组验证动量守恒定律的装置如图甲所示。 (1)选择两个半径相等的小球，其中一个小球有经过球心的孔，用游标卡尺测量两小球直径d，如图乙所示，d＝________ cm。 (2)用天平测出小球的质量，有孔的小球质量记为m1，另一个小球记为m2。 (3)将铁架台放置在水平桌面上，上端固定力传感器，通过数据采集器和计算机相连；将长约1 m的细线穿过小球m1的小孔并挂在力传感器上，测出悬点到小球上边缘的距离L。 (4)将小球m2放在可升降平台上，调节平台位置和高度，保证两个小球能发生正碰；在地面上铺上复写纸和白纸，以显示小球m2落地点。 (5)拉起小球m1由某一特定位置静止释放，两个小球发生正碰，通过与力传感器连接的计算机实时显示拉力大小；读出拉力碰前和碰后的两个峰值F1和F2，通过推导可以得到m1碰撞前瞬间速度大小v1＝________，同样方式可以得到碰撞后瞬间速度大小v3。(已知当地的重力加速度为g) (6)测出小球m2做平抛运动的水平位移s和竖直位移h，已知当地的重力加速度为g，则m2碰后瞬间速度v2＝________ 。 (7)数据处理后若满足表达式：__________ (已知本次实验中m1>m2，速度用v1、v2、v3表示)，则说明m1与m2碰撞过程中动量守恒。 解析：(1)由游标卡尺的精确度为0.1 mm可知，两小球直径为d＝16 mm＋6×0.1 mm＝16.6 mm＝1.66 cm。 (5)根据题意，由牛顿第二定律有F1－m1g＝m1 整理可得v1＝ 。 (6)小球m2做平拋运动，则在水平方向上有s＝v2t 在竖直方向上有h＝gt2，解得v2＝s 。 (7)由于本实验中m1>m2，则碰后m1不反弹，若碰撞过程中动量守恒，规定向右为正方向，则有m1v1＝m1v3＋m2v2 若实验数据满足上式，可说明m1与m2碰撞过程中动量守恒。 (7)由于本实验中m1>m2，则碰后m1不反弹，若碰撞过程中动量守恒，规定向右为正方向，则有m1v1＝m1v3＋m2v2 若实验数据满足上式，可说明m1与m2碰撞过程中动量守恒。 答案：(1)1.66　(5) (6)s 　(7)m1v1＝m1v3＋m2v2 (2025·海南海口期中)如图1所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图： (1)实验中小球A质量为mA，小球B质量为mB，它们的关系应该是mA______mB。 (2)实验前需要进行如下调节： A．固定斜槽时，应使斜槽末端________。 B．调整小支柱到槽口的距离和高度时要达到以下要求：当入射小球放在斜槽末端，被碰小球放在支柱上时，调整支柱，使两球接触，并且使两球的球心在同一水平直线上。 (3)实验中应使A球每次均在斜槽上________从静止释放。 (4)已用游标卡尺测得小球直径为2.14 cm，实验中小球的落点情况如图2所示，入射小球A与被碰小球B的质量比为mA∶mB＝3∶2，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比pA∶pB＝________。 解析：(1)实验中小球A是入射小球，小球B是被碰小球，为避免碰撞后小球反弹，入射小球质量应大于被碰小球质量，即mA>mB。 (2)固定斜槽时，应使斜槽末端水平，使小球水平抛出，做平抛运动。 (3)实验中应使A球每次均在斜槽上同一位置从静止释放，保证每次碰撞前的速度都一样。 (4)因为小球直径为2.14 cm，由题意可知＝2.14 cm 两球下落的高度相同，则下落时间相等，且p＝mv＝ ，所以两球的动量之比为 ＝ ＝ ＝× ＝ 。 答案：(1)＞　(2)水平　(3)同一位置　(4)1∶2 1．(2024·河南高考)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；再将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，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分别与O点的距离xM、xN。 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)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__________________________________________________________________________________________________________________________________ 解析：(1)为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma>mb。 (2)两球离开斜槽轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，则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。 小球离开斜槽轨道末端后做平抛运动，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。 答案：(1)>　(2)maxP＝maxM＋mbxN　见解析 2．(2025·广东梅州期末)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，某同学用如图甲所示的装置验证“动量守恒定律”，部分实验步骤如下： (1)用螺旋测微器测P、Q上固定的遮光条宽度分别为d1和d2。测d1示数如图乙所示，其读数为________ mm。 (2)在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将其中一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，可以调节左支点使其高度________(选填“升高”或“降低”)，直至滑块能静止在导轨上。 (3)用天平测得P、Q的质量(含遮光条)分别为m1和m2。实验时，将两个滑块压缩轻弹簧后用细线拴紧，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：(1)螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由题图乙可得 d1＝6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm。 (2)在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将其中一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动，可知此时左端高，右端低，可以调节左支点使其高度降低，直至滑块能静止在导轨上。 (3)两滑块被弹簧弹开后的速度分别为v1＝ ，v2＝ 若动量守恒，则有m1v1＝m2v2 联立可得动量守恒应满足的关系式为m1· ＝m2· 。 答案：(1)6.860　(2)降低　(3)m1·＝m2· 3．图甲为验证动量守恒定律的实验装置图，让小车A拖着纸带向左运动，与静止的小车B碰撞，碰撞后两车粘在一起继续运动。 (1)提供的实验器材有： A．长木板 B．两个相同的小车 C．天平 D．电磁打点计时器 E．6 V干电池组 F．低压交流学生电源 G．刻度尺 H．停表 I．纸带 J．复写纸 K．橡皮泥 L．导线 上述器材中不需要的有________(填器材前面的字母序号)。 (2)实验时首先将橡皮泥粘在小车B的右端面，然后用天平分别称量小车A和粘有橡皮泥的小车B的质量m1、m2；把长木板放置在水平桌面上，将电磁打点计时器固定在其右端。接着还需完成以下5个实验操作步骤，合理的操作顺序是________。 ①轻推小车A ②接通打点计时器的电源 ③将小车B置于长木板的中央 ④当小车即将到达木板左端时，用手按住小车 ⑤将小车A靠近打点计时器且居中置于木板上，纸带穿过打点计时器后固定在其右端 (3)实验中，某同学得到的纸带点迹不清楚甚至有漏点，可能的原因有________。 A．复写纸颜色淡了 B．纸带运动速度太慢 C．使用了直流电源 D．所选择的交流电源电压偏低 (4)图乙是实验得到的一条点迹清楚的纸带，相邻计数点间的距离如图所示，设x1＝2.00 cm，x2＝1.40 cm，x3＝0.95 cm，小车A和B(含橡皮泥)的质量分别为m1和m2，在实验误差允许的范围内，关系式_______________(用所给字母表示)成立，则表明碰撞前后系统的动量守恒。 解析：(1)从所给的器材中，对照装置图和实验原理，打点计时器需要交流电源，所以6 V干电池组不需要，打点计时器可以记录时间，故停表也不需要，其余的长木板、两个相同的小车、天平、电磁打点计时器、刻度尺、纸带、复写纸、橡皮泥、导线等都需要用到，故选EH。 (2)先将小车A靠近打点计时器且居中置于木板上，纸带穿过打点计时器后固定在其右端，之后将小车B置于长木板的中央，再接通打点计时器的电源，之后轻推小车A，当小车即将到达木板左端时，用手按住小车，故合理的操作顺序是⑤③②①④或③⑤②①④。 (3)复写纸颜色淡了，只是打出的点迹不清楚，不会出现漏点，故A错误；纸带运动速度太慢，则打出的点迹很密集，不会点迹不清楚，不会出现漏点，故B错误；使用了直流电源，打点计时器不工作，故C错误；所选择的交流电源电压偏低，会造成点迹不清楚，出现漏点，故D正确。 (4)利用x1可得A与B碰前A的速度v1＝ ；利用x3可得A与B碰后两车的速度v2＝ 。若动量守恒，则满足m1v1＝(m1＋m2)v2，即m1x1＝(m1＋m2)x3。 答案：(1)EH　(2)⑤③②①④(或③⑤②①④)　(3)D　(4)m1x1＝(m1＋m2)x3 4．(2025·广东江门期末)用如图甲所示的装置验证“动量守恒定律”。水平放置的气垫导轨上有A、B两个滑块，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块间用绳子连接，如图甲所示。气垫导轨正常工作后，将绳子烧断，两个滑块向相反方向运动，同时开始频闪拍摄，得到一幅多次曝光的数码照片，如图乙所示。已知频闪的频率为10 Hz，滑块A、B的质量分别为200 g、300 g。 (1)由图可知，A、B离开弹簧后，应该做 ________运动。根据照片记录的信息可以看出闪光照片有明显与事实不相符合的地方是________________________________________________________________。 (2)若不计此失误，分开后，A的动量大小为________kg·m/s，B的动量的大小为________kg·m/s。 (3)本实验中得出“在实验误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是________________________________________________________________。 解析：(1)A、B离开弹簧后，不受弹力，气垫导轨没有摩擦，则两滑块均做匀速直线运动。 烧断细线后，在弹簧恢复原长的过程中，滑块应先做加速运动，当弹簧恢复原长后，滑块做匀速直线运动，由题图中闪光照片可知，滑块直接做匀速直线运动，没有加速过程，实际上A、B两滑块的前几个间隔应该比后面匀速时相邻间隔的长度小，故A、B两滑块的前几个间隔与事实不符。 (2)频闪照相的时间间隔为t＝＝ ＝0.1 s，滑块A的速度为vA＝＝ m/s＝0.09 m/s，滑块B的速度为vB＝＝m/s＝0.06 m/s。 A的动量为pA＝mAvA＝0.200×0.09 kg·m/s＝0.018 kg·m/s；B的动量为pB＝mBvB＝0.300×0.06 kg·m/s＝0.018 kg·m/s。 (3)由(2)可见A、B的动量大小相等、方向相反，系统的总动量为0，与释放前的动量相等，因此系统动量守恒。 答案：(1)匀速直线　A、B两滑块的前几个间隔　(2)0.018　0.018　(3)A、B两滑块作用前后总动量相等，均为0 5．(2025·河南期中联考)实验小组用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。该装置斜面末端与水平固定的木板在连接处做了平滑处理。实验时将小物块A从斜面上P点由静止释放，物块A经过木板上Q点后继续滑行直至停止，测量停下的位置距Q点的距离为x1，如图1所示。现将另一与A材料相同、粗糙程度相同但质量不同的小物块B放置在Q点，仍将物块A从斜面上P点由静止释放，物块A与物块B在Q点相碰后反弹，测得物块A与物块B停下的位置距Q点的距离分别为x2和x3，如图2所示。 (1)为验证物块A、B碰撞过程动量守恒，还需要测出_________________________________________(写出物理量的名称及表示字母)。 (2)若关系式__________________________成立，则可验证物块A、B碰撞过程动量守恒(用x1、x2、x3和测量物理量的字母表示)。 (3)有关该实验的说法中，正确的是________(填选项序号)。 A．物块A的质量必须大于物块B的质量 B．本实验中必须测出物块A、B与木板间的动摩擦因数 C．必须保证物块A从斜面上同一位置由静止释放 D．尽可能保证物块A、B的碰撞为正碰 解析：(1)没有碰撞时，根据动能定理可得 μmAgx1＝mAv2 碰撞后，根据动能定理可得 μmAgx2＝mA2，μmBgx3＝mB2 碰撞前后动量守恒，则 mAv＝－mAv1＋mBv2 解得mA＝mB－mA 为验证物块A、B碰撞过程动量守恒，还需要测出A物块的质量mA和B物块的质量mB。 (2)根据以上分析可知，要验证A、B碰撞过程动量守恒，则需验证等式mA＝mB－mA成立。 (3)根据题意可知，物块A反弹，所以A的质量小于物块B的质量，故A错误；根据验证的等式可知，本实验中不需要测出物块A、B与木板间的动摩擦因数μ，故B错误；为了使A每次到达Q点速度不变，必须保证物块A从斜面上同一位置由静止释放，故C正确；为了减小误差，尽可能保证物块A、B的碰撞为正碰，故D正确。 答案：(1)A物块的质量mA和B物块的质量mB (2)mA＝mB－mA 　(3)CD 6．(2024·福建高考)某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小，实验装置如图(a)所示。所用器材有玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下： (1)用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量m。 (2)用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图(b)所示，宽度d＝_______ cm。 (3)平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B，让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动，若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56 ms、17.90 ms，则应适当调高轨道的________(选填“左”或“右”)端。经过多次调整，直至挡光时间相等。 (4)让小车处于A的右侧，枪口靠近小车，发射子弹，使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上，小车向左运动经过光电门A，测得挡光片经过A的挡光时间Δt。 (5)根据上述测量数据，利用公式v＝______(用d、m、M、Δt表示)即可得到子弹离开枪口的速度大小v。 (6)重复步骤(4)五次，并计算出每次的v值，填入下表。 次数 1 2 3 4 5 速度v/(m·s-1) 59.1 60.9 60.3 58.7 59.5 根据表中数据，可得子弹速度大小v的平均值为________m/s。 (结果保留3位有效数字) 解析：(2)游标卡尺的分度值为0.1 mm，则挡光片的宽度为d＝0.9 cm＋9×0.1 mm＝0.99 cm。 (3)小车经过光电门的速度为v车＝ ，测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56 ms、17.90 ms，可知小车经过光电门A的速度大于经过光电门B的速度，故应适当调高轨道的右端。 (5)小车经过光电门A的速度为v车＝，子弹粘上小车的过程，根据动量守恒定律有mv＝(M＋m)v车，解得v＝ 。 (7)根据表格数据，可得子弹速度大小v的平均值为＝＝59.7 m/s。 答案：(2)0.99　(3)右　(5)(m＋M)d,mΔt　(7)59.7 $