(10)验证动量守恒定律 专项训练 -2026届高考物理三轮考前力学实验复盘专练

2026-04-28
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内容正文:

( (10)验证动量守恒定律 ) 1.两实验小组设计实验验证动量守恒定律。第一组设计了如图甲所示“碰撞实验装置”,验证两小球碰撞前后的动量是否守恒。第二组设计了如图乙所示装置,利用光电门与气垫导轨验证两滑块碰撞前后的动量是否守恒。 (1)关于第一组实验,下列说法正确的是______。(至少有一项是正确的) A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道的末端切线必须保持水平 C.入射球A和被碰球B的质量必须相等 D.入射球A每次必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放 (2)参与第一组实验的同学用托盘天平测出了小球A的质量,小球B的质量,用毫米刻度尺测得O、M、P、N各点间的距离(图丙中已标出),则验证两小球碰撞过程中动量守恒的表达式为______(用表示)。 (3)参与第二组实验的同学测得的质量分别为,左、右遮光板的宽度分别为。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,则动量守恒应满足的关系式为______(用表示)。 2.如图所示,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:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下: 步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置; 步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置; 步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。 ①对于上述实验操作,下列说法正确的是______; A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端必须水平 D.小球1质量应大于小球2的质量 ②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有______; A.A、B两点间的高度差 B.B点离地面的高度 C.小球1和小球2的质量 D.小球1和小球2的半径r ③当所测物理量满足表达式_____(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式______(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失; ④完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示.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,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点。用刻度尺测量斜面顶点到三点的距离分别为。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______(用所测物理量的字母表示)。 3.如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 (1)为完成此实验,以下提供的测量工具中,本实验必须使用的是_______。 ①天平 ②秒表 ③刻度尺 ④打点计时器 A.①② B.①③ C.②③ D.③④ (2)关于本实验,下列说法中正确的是_______。 A.同一组实验中,入射小球不必从同一位置由静止释放 B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C.轨道倾斜部分必须光滑,轨道末端必须水平 (3)图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。已得知入射小球和被碰小球的质量、,实验中还需要测量的有_______。 A.小球抛出点距地面的高度H B.入射小球开始的释放高度h C.两球相碰后的平抛射程OM、ON (4)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,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在OP方向上的总动量守恒[用(3)中测量的量表示]。 (5)某同学在上述实验中更换了两个小球的材质,且入射小球和被碰小球的质量关系为,其他条件不变。两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如图2所示。他将米尺的零刻线与O点对齐,测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC。该同学通过测量和计算发现,两小球在碰撞前后动量是守恒的。根据上一问的结论,由于质量之比为2:1,那么上式就有:,以下分析正确的是_______。 A.M点只能是本图中的A点,即被碰小球碰撞后的落地点 B.N点是本图中的B点,即入射小球碰撞后的落地点 C.P点是此图中的C点,即未放被碰小球,入射小球的落地点 4.某实验小组用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律,图乙为装置简化图。A、B为大小相同的小球,测得质量分别为,,A球为入射小球,B球为被碰小球。实验时,先不放小球B,让小球A从斜槽上的某位置由静止释放后飞出落到垫有复写纸的白纸上,重复实验多次,记下平均落地点为P;然后,将小球B放在斜槽末端,让小球A从斜槽上的某位置由静止释放,与小球B发生碰撞,两球从斜槽末端飞出落到同一白纸上,重复实验多次,记下小球A、B的平均落地点分别为M、N;斜槽末端在白纸上的投影位置为O点。 (1)本实验为确保两小球速度水平并发生正碰,须保证斜槽末端切线水平,检验斜槽末端切线是否水平的最简单直接的办法是_________。 (2)关于本实验的其他操作,下列说法正确的是( ) A.小球A每次都必须从斜槽上同一位置由静止释放 B.必须测量斜槽末端距水平地面的高度 C.为完成实验,小球A的质量应大于小球B的质量 D.若小球A与小球B碰后反弹,仍能再次从斜槽末端飞出,则对实验无影响 (3)实验测得三个落地点位置与O点的距离分别为、、,为了验证A、B两小球碰撞过程中总动量守恒,应验证表达式_________在实验误差允许范围内是否成立(用题中测得的物理量的符号表示)。 (4)实验中某同学认为A、B两球间的碰撞不是弹性碰撞,下列表达式能支持该同学的结论的是( )(填正确答案标号)。 A. B. C. D. 5.某实验小组利用如图装置验证动量守恒定律,该装置的斜槽轨道倾斜部分与平直部分平滑连接,平直部分上O点与刻度尺的零刻度线相齐,选择质量为的一元硬币和质量为的五角硬币进行实验,。调节斜槽轨道的平直部分水平,将五角硬币放于水平轨道的O点,硬币左侧与O点相齐,将一元硬币从斜槽轨道上某一点A由静止释放,一元硬币滑下后在O点与五角硬币发生碰撞,测得停下来时一元硬币右侧和五角硬币左侧的位置坐标分别为、;取走放于水平轨道O点的五角硬币,再将一元硬币从A点由静止释放,记录停下来时一元硬币右侧位置坐标,两硬币与平直轨道的动摩擦因数相同。请回答下列问题: (1)如果换用五角硬币从倾斜部分滑下与一元硬币碰撞______(选填“能”或“不能”)正确完成实验。完成本实验______(选填“必须”或“也可以不”)保持轨道平直部分水平。 (2)该实验中,在误差允许的范围内,如果满足关系式______(选用字母、、、、来表示),则可以验证两硬币碰撞过程动量守恒;在满足上式的情况下,在误差允许的范围内,如果还满足关系式______(选用字母、、、、来表示),则可以验证两硬币碰撞为弹性碰撞。 6.用如图1所示的装置,来完成“验证动量守恒定律”的实验。实验中使用的小球1和2半径相等,用天平测得质量分别为、,且。在木板上铺一张白纸,白纸上面铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。先不放小球2,使小球1从斜槽上某一点S由静止滚下,落到水平地面P点。再把小球2静置于斜槽轨道末端,让小球1仍从S处由静止滚下,小球1和小球2碰撞后分别落在复写纸上,在白纸上留下各自落点的痕迹。实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,可以通过测量小球做平抛运动的射程来解决这个问题。确定碰撞前后落点的位置,用刻度尺测量出水平射程。 (1)本实验必须满足的条件是______。 A.斜槽轨道必须是光滑的 B.斜槽轨道末端必须是水平的 C.小球1每次必须从同一高度由静止释放 (2)若两球相碰前后的动量守恒,实验中的测量量应满足的关系式为:______。 (3)在上述实验中换用不同材质的小球,其他条件不变,可以改变小球的落点位置。如图2所示的三幅图中,可能正确的落点分布是______。 7.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验,操作步骤如下: Ⅰ.先将光滑斜槽轨道的末端调至水平,在一块木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,撞到木板在纸上留下压痕O; Ⅱ.将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板在纸上留下压痕; Ⅲ.把半径相同的小球静止放在斜槽轨道水平段的右边缘,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,与小球b相碰后,a球沿轨道反弹后返回,两球撞在木板上的纸上留下压痕。将这些压痕标记为点A、B、C,已知b球的压痕为C。 (1)本实验必须测量的物理量是______。 A.小球a、b的质量、 B.小球a、b的半径r C.斜槽轨道末端到木板的水平距离x D.记录纸上O点到点A、B、C的距离、、 (2)放上被碰小球b,两球相碰后,小球a在图中的压痕点为______(选填“A”或“B”)。 (3)用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为______。 8.气垫导轨在力学实验中有广泛的应用,某小组应用该装置不仅“验证动量守恒定律”且测出了被压缩弹簧的弹性势能。实验步骤如下: (1)首先查验轨道面平整光滑、透气孔无阻塞,查验两个滑块无扭曲形变、滑块与轨道接触的平面平整光滑无划痕。 (2)通过调节底脚螺丝使轨道水平。判断方法是:接通电源,放一个滑块在轨道一端,轻轻推动滑块后,滑块在轨道上经过两个光电门的挡光时间________。 (3)如图甲所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度________mm。分别测出滑块a和b带挡光板时的质量和。 (4)如图乙所示,在滑块a、b之间夹一个压缩弹簧,用细绳连接a、b并固定紧绳子,然后一起放在气垫导轨中间。静止时烧断细绳,滑块a、b向两边水平弹开,测出滑块a、b挡光板的挡光时间和(滑块经过挡光板前,已经与弹簧分开)。 (5)根据实验的测量结果,在误差允许的范围内得到关系________,则表明系统总动量守恒;被压缩弹簧的弹性势能为________。(结果均用题中字母表示) 9.用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。 (1)实验前需要调节气垫导轨水平,借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是_______。 (2)为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量关系,实验分两次进行。 第一次:将滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度,通过光电门1的时间为,A与B碰撞后又分开,滑块A再次通过光电门1的时间为,滑块B通过光电门2的时间。 第二次:在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶,同样让滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度,通过光电门1的时间为,A与B碰撞后粘连在一起,通过光电门2的时间为。 为完成该实验,还必须测量的物理量有_______(填选项前的字母)。 A.挡光片的宽度d B.滑块A的总质量 C.滑块B的总质量 D.光电门1到光电门2的距离L (3)在第一次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中,若满足的表达式为_______(用已知量和测量量表示),则动量守恒。 (4)在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中,若满足的表达式为_______(用已知量和测量量表示),则动量守恒。 10.某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复上述操作10次,得到了如图乙所示的三个落地点。 (1)请你叙述找出落地点的平均位置的方法是:__________,并在图中读出_________cm。 (2)已知,碰撞过程中动量守恒,则由图可以判断出R是_________球的落地点,P是_________球的落地点。 (3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式:_________。 11.在验证动量守恒定律的实验研究过程中: 小明用“碰撞实验器”验证动量守恒定律,实验装置如图1所示,研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点,实验时,小明先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其落地点的平均位置P,测量平抛的水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端,再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放,与小球相撞,多次重复实验,找到两小球落地的平均位置M、N。 (1)图2是小球的多次落点痕迹,由此可确定其落点的平均位置对应的读数为_______cm。 (2)下列器材选取或实验操作符合实验要求的是_______。 A.选用两球的质量应满足 B.可选用半径不同的两小球 C.小球每次必须从斜轨同一位置释放 D.需用秒表测定小球在空中飞行的时间 (3)在某次实验中,测量出两小球的质量分别为、,三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内,若满足关系式_______,即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。(用测量的物理量表示) (4)小华在验证动量守恒定律时,利用在斜面上的两小车a、b碰撞过程来完成:如图3所示,小车a的前端粘有质量不计的橡皮泥,在小车a后连着纸带,纸带通过电磁打点计时器,长木板下垫着小木块,开始时未放小车b,移动长木板下的小木块,轻推小车a,直到纸带上打下的点迹_______;(填“均匀”或“不均匀”)。然后在小车a的前方放置一个与a材料相同的静止小车b,推动小车a使之运动,之后与小车b相碰并粘合成一体,若测得实验中某条打点的纸带如图4所示,O为运动的起点,、、、分别为OA、AB、BC、CD的长度,设a的质量为、b的质量为,要验证碰撞中的动量守恒定律,则要验证的关系为_______(选、、、、、来表示)。 12.某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来验证动量守恒定律,滑块1上安装遮光片,光电计时器可以测出遮光片经过光电门的遮光时间,滑块质量可以通过天平测出,实验装置如题1图所示。 (1)游标卡尺测量遮光片宽度如题2图所示,其宽度______cm。 (2)打开气泵,待气流稳定后,将滑块1轻轻从左侧推出,发现其经过光电门1的时间比光电门2的时间短,应该调高气垫导轨的______端(填“左”或“右”),直到通过两个光电门的时间相等,即轨道调节水平。 (3)在滑块上安装配套的粘扣。滑块2(未安装遮光片)静止在导轨上,轻推滑块1(安装遮光片),使其与滑块2碰撞,记录碰撞前滑块1经过光电门1的时间,以及碰撞后两滑块经过光电门2的时间。重复上述操作,多次测量得出多组数据如下表: 64.72 69.73 70.69 80.31 104.05 15.5 14.3 14.1 12.5 9.6 109.08 121.02 125.02 138.15 185.19 9.2 8.3 8.0 7.2 5.4 根据表中数据在方格纸上作出图线_____。从图像中可以得到直线的斜率为,而从理论计算可得直线斜率的表达式为_____。(用、表示)若,即可验证动量守恒定律。 (4)多次试验,发现总大于,产生这一误差的原因可能是______。 A.滑块1的质量测量值偏小 B.滑块1的质量测量值偏大 C.滑块2的质量测量值偏小 D.滑块2的质量测量值偏大 答案以及解析 1.答案:(1)BD(2)(3) 解析:(1)A.本实验只需要小球每次到达斜槽末端的速度大小相同,斜面是否光滑对实验无影响,故A错误;B.本实验需要小球碰后做相同的平抛运动,为保证初速度水平,斜槽末端必须保持水平,故B正确;C.本实验对小球质量的要求是A球质量大于B球质量,故C错误;D.每次从同一位置释放A球可以保证A球到达斜槽末端时速度大小不变,故D正确。故选BD。 (2)若碰撞过程中系统动量守恒,则有 即 化简可得 (3)动量守恒应满足的关系式为 代入速度,可化为 2.答案:ACD;C;;; 解析:①A.从相同的位置落下,保证小球1每次到达轨道末端的速度相同,A正确; B.现实中不存在绝对光滑的轨道,B错误; C.为了保证两小球能够发生对心碰撞且碰后做平抛运动,所以轨道末端必须水平,C正确; D.为了保证1小球碰后不反弹,所以小球1质量应大于小球2的质量,D正确。 故选ACD; ②③小球碰撞满足动量守恒定律: 小球飞出轨道后做平抛运动,下落时间由高度决定: 水平方向做匀速直线运动: 联立方程:,所以还需要测量的物理量为两小球的质量,C正确,ABD错误; 若能量守恒,根据能量守恒定律: 联立方程:; ④小球飞出后做平抛运动,斜面的倾角为θ,分解位移: 消去时间,解得:,根据题意,代入动量守恒方程中得: 。 3.答案:(1)B (2)B (3)C (4) (5)C 解析:(1)本实验必须使用的有天平,用来测小球的质量,还有刻度尺,用来测小球平抛的水平位移,故选B; (2)AC.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放即可,轨道倾斜部分不必光滑,故AC错误; B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量,才能使两球碰后均向前运动,B正确; 故选B。 (3)实验中还需要测量的有入射小球和被碰小球的质量,两球相碰后的平抛射程OM、ON,故选C; (4)若碰撞过程动量守恒,应满足 小球做平抛运动竖直位移相同,故运动时间相同,由可知,平抛初速度与水平位移成正比,故应满足的表达式为 (5)若入射小球和被碰小球的质量关系为,则表达式为 由图可知,代入上式对比可得 故C点是未放被碰小球时入射球的落地点,B处是被碰小球碰撞后的落地点,A是入射小球碰撞后的落地点;故选C。 4.答案:(1)将小球轻放在斜槽末端可保持静止(2)AC(3)(4)BD 解析:(1)检验斜槽末端切线是否水平的最简单直接的办法是:将小球轻放在斜槽末端可保持静止 (2)A.为了保证两次入射小球到达轨道末端具有相同的速度,两次入射小球需从同一位置由静止释放,故A正确;B.小球飞出后做平抛运动,由于下落高度相同,则平抛时间相同,可以根据水平方向运动距离比较初速度,无需测量斜槽末端距水平地面的高度,故B错误;C.为了避免入射小球反弹,要保证入射球质量大于被碰球质量,故C正确;D.若小球A与小球B碰后反弹,A会在轨道上运动一段距离,可能会有阻力做功,对实验有影响,故D错误。故选AC。 (3)根据平抛运动规律可知小球均从相同高度平抛,则平抛时间相同,若A、B两小球碰撞过程中总动量守恒 (4)如果两球间的碰撞不是弹性碰撞,则机械能减小,即 联立解得 故选BD。 5.答案:(1)不能;也可以不(2);(或) 解析:(1)如果换用五角硬币从倾斜部分滑下与一元硬币碰撞,碰撞后五角硬币会反弹,则不能测出五角硬币碰撞后的运动位移,所以不能完成实验; 本实验中验证动量守恒定律需计算两硬币碰撞前后的动量,两硬币碰撞前后的速度根据运动学公式求出,当平直部分水平时两硬币的加速度大小均为 加速度大小相同,当平直部分有一微小倾角θ时,两硬币的加速度为 两硬币的加速度仍然相同,所以该实验平直轨道部分不一定水平,只要保证两硬币做减速运动最后能停在平直部分即可,故要正确完成实验也可以不保持平直轨道部分水平。 (2)两硬币做匀减速直线运动,根据运动学公式 加速度为 两硬币加速度大小相等,可知一元硬币碰撞前的速度为 一元硬币碰撞后的速度为 五角硬币碰撞后的速度为 两硬币碰撞前后动量守恒,则 将速度代入等式可得 若两硬币的碰撞为弹性碰撞,则还要满足 将速度代入等式可得 进一步推得 6.答案:(1)BC(2)(3)B 解析:(1)平抛运动的水平位移与速度成正比,所以斜槽末端是否光滑对该实验影响不大,故A错误; B.为了保证小球在碰撞后做平抛运动,斜槽末端必须水平,故B正确; C.小球1每次必须从同一高度由静止释放是为了保证每次碰撞情况相同,故C正确。 故选BC。 (2)小球离开斜槽末端后做平抛运动,竖直方向上 斜槽高度一定,小球运动的时间相同,在水平方向上 两球碰撞前后动量守恒,其表达式为 (3)该实验要验证的表达式 又 所以 , 碰撞过程中能量之间应该满足 对比A图,,故A错误; B图中,,且,故B正确; C图中,,但,故C错误。 故选B。 7.答案:(1)AD(2)B(3) 解析:(1)设小球a单独滚下经过斜槽轨道末端的速度为,两球碰撞后a,b的速度分别和,由于碰撞后a球沿轨道反弹后返回,若两球碰撞动量守恒,则,根据平抛规律得,,,化简可得,所以实验必须测量的物理量是小球a、b的质量、,以及纸上O点到点A、B、C,的距离,,。故选A、D。 (2)由能量守恒可知,a球碰后的速率一定小于a球碰前的速率,所以两球相碰后,小球a在图中的压痕点为B。 (3)由(1)中分析可知,用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为。 8.答案:(2)相同(3)10.40(5); 解析:(2)判断气垫导轨水平的方法是滑块能够在水平气垫导轨上做匀速直线运动,其特征是滑块在轨道上经过两个光电门的挡光时间相等。 (3)挡光板的宽度。 (5)滑块通过两光电门的速度大小分别为 要验证动量守恒即为验证 即为 根据机械能守恒,弹簧的弹性势能 即为 9.答案:(1)见解析(2)BC(3)(4) 解析:(1)使其中一个滑块在导轨上运动,看滑块经过两光电门的时间是否相等,若相等,则导轨水平。 (2)本实验需要验证动量守恒定律,所以在实验中必须测量质量和速度,速度可以根据光电门的挡光时间求解,而质量通过天平测出,同时,挡光片的宽度可以消去,所以不需要测量挡光片的宽度,故选BC。 (3)在第一次实验中,碰撞前A的速度为 碰撞后A的速度为 B的速度为 在碰撞过程中若满足 即 则动量守恒。 (4)在第二次实验中,碰撞后速度相同,根据速度公式可知 碰撞过程若满足 则动量守恒。 10.答案:(1)用最小的圆把所有落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置;13.0/12.8/12.9/13.1/13.2(2)B;A(3) 解析:(1)找出落地点的平均位置的方法是:用最小的圆把所有落点圈在里面,则此圆的圆心即为落点的平均位置; 图中刻度尺精确值为,则图中读数为 (2)由于碰撞后B球的速度大于A球的速度,故图中R是B球的落地点,P是A球的落地点。 (3)小球抛出后做平抛运动,下落高度相同,则小球在空中的运动时间t相同,根据动量守恒可得 则有 可得 11.答案:(1)55.50(2)AC(3)(4)均匀; 解析:(1)确定小球落点平均位置的方法:用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心就是小球落点的平均位置,根据图2可得小球落点的平均位置对应的读数为; (2)A.为了保证入射小球不反弹,入射小球的质量应满足,故A正确; B.为保证两小球发生正碰,应选用半径相同的两小球,故B错误; C.为保证入射小球每一次发生碰撞前瞬间的速度都相同,每次入射小球必须从同一高度释放,故C正确; D.小球在空中做平抛运动的时间是相等的,所以不需用秒表测定小球在空中飞行的时间,故D错误。 故选AC。 (3)本实验需要验证 由于小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中运动的时间t相等,上式两边时乘以t得 即在实验误差允许范围内,若满足关系式 即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒; (4)长木板下垫着小木块,直到纸带上打下的点迹均匀,说明小车a所受到的摩擦力与重力沿长木板方向的分力平衡,从而保证小车做匀速运动;推动小车,小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同时间内通过的位移相同,故AB段为匀速运动阶段,所以选AB段来计算碰撞前小车a的速度;碰撞后最终一起匀速运动,应选CD段来计算相碰后的共同速度。设打点计时器的打点周期为T,可得碰撞前小车a的速度为,碰撞后小车的共同速度为,要验证碰撞中的动量守恒定律,则 即 得要验证的关系为 12.答案:(1)2.850 (2)左 (3); (4)AD 解析:(1)根据题图2可知该游标卡尺有标尺为20分度值,其精度为0.05mm,读数时采用五分之一读法,根据图示可读的遮光片的宽度为 (2)经过光电门1的时间比经过光电门2的时间短,说明经过光电门1的速度比经过光电门2的速度大,由此可知滑块从光电门1到光电门2的过程中做减速运动,可确定气垫导轨左端低于右端,因此应调高气垫导轨左端,直到通过两个光电门的时间相等,即轨道调节水平。 (3)根据表中数据先在坐标纸上描点,然后用平滑的直线将点迹连接起来,在连线的过程中,存在明显误差的点迹直接舍去,不能落在直线上的点迹应让其均匀的分布在直线的两侧,做出的图像如图所示 根据守恒定律有 变式可得 代入数据可得 (4)根据图像可知 根据理论计算可得 而根据题意,总有 即有 由于多次试验,发现总大于,若在速度测量准确的情况下,只能是偏小,对 分式上下同除以可得 可知,若测量值偏大,或测量值偏小均可导致偏小。 故选AD。 学科网(北京)股份有限公司 $

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