实验八　验证动量守恒定律 课件 -2026届高考物理二轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“验证动量守恒定律”实验专题，依据高考评价体系梳理了动量守恒条件理解、实验方案设计、数据处理及误差分析等考查要求，通过近五年真题统计明确教材原型实验（斜槽小球平抛）占60%、拓展创新实验（气垫导轨、弹簧碰撞）占40%的考点分布，归纳出实验条件判断、动量守恒表达式推导等常考题型。 课件亮点在于“实验方案系统整合+高考真题分层突破”，以2024北京卷斜槽小球实验为例，运用科学思维中的模型建构方法推导动量守恒表达式m1·OP=m1·OM+m2·ON，结合科学探究要素分析平均落点确定技巧，提供“误差分析模板”和“实验步骤口诀”，助力学生掌握得分要点，教师可据此精准开展专题复习，提升备考效率。

实验八　验证动量守恒定律 第六章 动量守恒定律 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。 目录 目 录 CONTENTS 夯实必备知识 01 研透核心考点 02 提升素养能力 03 目录 3 夯实必备知识 1 目录 4 实验方案 原理装置 实验步骤 方案一 利用气垫导轨完成碰撞实验 v=，d为滑块上挡光片的宽度，Δt为遮光时间 验证:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' 1.测质量:用天平分别测出两滑块的质量。 2.安装:正确安装好气垫导轨，并调整导轨水平。 3.测速:计算出两滑块碰撞前、后的速度 目录 夯实必备知识 实验方案 原理装置 实验步骤 方案二 利用两辆小车在光滑长木板上运动完成碰撞实验 v=，Δx为纸带上两计数点之间的距离，Δt为对应的时间 验证:m1v1=(m1+m2)v2 1.测质量:用天平分别测出两小车的质量。 2.安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，并调整长木板水平。 3.实验:接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，两车连接成整体，随后两车一起运动。 4.测速:通过纸带上两计数点之间的距离及打下两计数点的时间间隔，由v=算出碰撞前A车与碰撞后两车共同的速度 目录 夯实必备知识 实验方案 原理装置 实验步骤 方案三 利用斜槽末端小球的碰撞验证动量守恒定律 1.测小球的水平射程，连接ON，测量线段OP、OM、ON长度 2.验证:m1·OP=m1·OM+m2·ON 1.测质量:用天平分别测出两等大小球的质量，且保证m1>m2。 2.安装:按照如图甲所示安装实验装置，并调整固定斜槽使斜槽末端水平。 3.铺纸:白纸在下、复写纸在上且在适当位置铺放好，记下重垂线所指的位置O。 4.找平均位置点:不放被碰小球，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小球的所有落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。 把被碰小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。用同样的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N，如图乙所示。 5.测距离:用刻度尺分别量出O到所找出的三个圆心的距离 目录 夯实必备知识 研透核心考点 2 考点二　拓展创新实验 考点一　教材原型实验 目录 8 考点一　教材原型实验 例1 (2026·江苏无锡期中)用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 (1)下列关于本实验条件的叙述，不正确的是　　　　。  A.同一组实验中，入射小球必须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.斜槽部分必须光滑 D.轨道末端必须水平 目录 研透核心考点 解析　同一组实验中，为了保证每次碰撞前入射小球的速度相同，入射小球必须从同一位置由静止释放，故A正确;为了保证碰后入射小球不反弹，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故B正确;轨道倾斜部分是否光滑不影响碰撞前入射小球的速度，故斜槽部分不需要光滑，故C错误;为了保证小球抛出时做平抛运动，轨道末端必须水平，故D正确。 答案　C 目录 研透核心考点 (2)图甲中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槽上同一位置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，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平末端，仍将入射小球从斜槽上的位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，确定两小球平均落地点位置分别为M、N，测出碰撞后的各自射程OM、ON，则实验中还需要测量的物理量有　　　　　　　　　　　　　　　　。  目录 研透核心考点 解析　设入射小球碰撞前的速度为v0，碰撞后入射小球的速度为v1，被碰小球的速度为v2，入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，若碰撞过程满足动量守恒，则有m1v0=m1v1+m2v2 因小球从同一高度做平抛运动，故在空中运动时间都相同，设为t，则有 v0=，v1=，v2= 代入上式，则有m1·OP=m1·OM+m2·ON 故实验中还需要测量的物理量有入射小球和被碰小球的质量m1、m2。 答案　入射小球和被碰小球的质量m1、m2 目录 研透核心考点 (3)在实验误差允许范围内，若满足关系式　　　　　　　　　　　　　　(用所测物理量的字母表示)，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。  解析　由(2)问可知，在实验误差允许范围内，若满足关系式 m1·OP=m1·OM+m2·ON 则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 答案　m1·OP=m1·OM+m2·ON 目录 研透核心考点 (4)若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中小球平均落点位置分别为P'、M'、N'，O'与小球在斜槽末端时球心的位置等高。关于此碰撞过程下列说法正确的是　　　　。  A.若=+，则动量守恒 B.若=+，则动量守恒 C.若=+ ，则机械能守恒 D.若=+，则机械能守恒 目录 研透核心考点 解析　若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，设入射小球碰撞前的速度为v0'，碰撞后的速度为v1'，被碰小球的速度为v2'，抛出点到挡板的水平位移为x0，平抛时间为t0，则小球平均落点在P'点时有O'P'=g，x0=v0't0 联立解得v0'=x0 同理，小球平均落点在M'点、N'点时，水平位移仍为x0，则对应的平抛初速度为 v1'=x0，v2'=x0 目录 研透核心考点 若碰撞过程满足动量守恒，则有m1v0'=m1v1'+m2v2' 代入以上三个速度，可得=+ 故A、B错误; 若碰撞过程满足机械能守恒，则有m1v0'2=m1v1'2+m2v2'2 代入以上三个速度，可得=+ 故C正确，D错误。 答案　C 目录 研透核心考点 1.(2026·江苏泰州期中)某实验小组研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒，实验装置如图甲所示，将斜槽固定在铁架台上，使槽的末端水平，实验时，先让质量为m1的入射小球多次从斜槽上同一位置静止滚下，找到其平均落地点位置P;然后把另一个大小相同、质量为m2的被碰小球放在斜槽末端，再将入射小球从斜槽上同一位置静止释放，跟被碰小球发生正碰。多次实验找到入射小球与被碰小球的平均落地点位置M、N，如图乙所示，其中O点是小球抛出位置在水平地面的竖直投影。 目录 研透核心考点 (1)关于本实验，下列说法正确的是　　　　。  A.入射小球的质量可以小于被碰小球的质量 B.不必测量斜槽末端到地面的竖直高度 C.需要用秒表测量小球做平抛运动的时间 D.小球沿斜槽滚下过程受到的摩擦力会对实验结果产生影响 (2)实验中用尽可能小的圆将小球落地点包含在内，取其圆心作为平均落点的位置，这样做的目的是为了减少测量时的　　　　(选填“系统误差”或“偶然误差”)。  目录 研透核心考点 (3)若测得OP、OM、ON的距离分别为s1、s2、s3，则验证动量守恒的表达式 为　　　　　　　　(用题中所给物理量的符号表示)。  (4)该小组同学在测量线段长度时发现，OM、ON相差不明显，在不更换小球材质的情况下，请你给他们提出一条改进建议　　　　　　　　　　　　　　　。 目录 研透核心考点 (5)完成上述实验后，小组成员查阅资料得知，恢复系数e能表征碰撞过程中能量的损失情况，恢复系数e等于碰撞后两物体相对速度大小与碰撞前两物体相对速度大小之比。本实验中测得的恢复系数e=　　　　(用题中所给物理量符号表示)，若代入数据计算得出e的数值近似等于　　　　，则可认为该碰撞为弹性碰撞。  目录 研透核心考点 答案　(1)B　(2)偶然误差　(3)m1s1=m1s2+m2s3 (4)增大入射小球释放点的高度或增大桌面离地面的高度　(5)　 1 解析　(1)入射小球的质量需大于被碰小球的质量，以此来保证发生碰撞后，速度方向不变，A错误;小球离开斜槽后做平抛运动，则有h=gt2，x=v0t，所以时间相同，速度与水平位移成正比，故不需要测量高度和时间，B正确，C错误;保证小球从同一高度下落，即可保证初速度一样，与有无摩擦无关，D错误。 目录 研透核心考点 (2)取圆心作为平均落点的位置，以减少测量时的偶然误差。 (3)若碰撞过程动量守恒，则有m1=m1+m2 即m1s1=m1s2+m2s3。 (4)OM、ON相差不大说明初速度较小，则可以增大下落高度，或者增大桌面高度，以此增加平抛的时间，增加水平位移的差值。 目录 研透核心考点 (5)碰撞过程中的恢复系数e== 若该碰撞为弹性碰撞，则有m1v1=m1v2+m2v3， m1=m1+m2 解得=1。 目录 研透核心考点 考点二　拓展创新实验 例2 (2026·江苏南通月考)某同学利用如图甲所示的气垫导轨和光电门验证动量守恒定律，如图乙所示，在两个滑块A、B相互碰撞的端面装上弹性碰撞架，滑块碰撞后随即分开，两滑块上固定有相同的遮光条。 目录 研透核心考点 (1)用螺旋测微器测量遮光条宽度d，如图所示，并将两块宽度均为d的遮光条安装到两滑块上，可知遮光条的宽度d=　　　　 mm。  (2)调节气垫导轨水平时，先取下滑块B，将滑块A置于光电门a的左侧，向右轻推滑块A，若数字计时器记录滑块通过光电门a、b的时间分别为Δta、Δtb，且Δta>Δtb，则应调　　　　(选填“高”或“低”)气垫导轨左端的底脚螺丝。  目录 研透核心考点 解析　(1)遮光条宽度为d=6.5 mm+29.0×0.01 mm =6.790 mm。 (2)气垫导轨水平时滑块经过两个光电门的时间应该相同，根据题意可知滑块通过光电门a、b的时间Δta>Δtb，说明滑块在导轨上做加速运动，所以应将气垫导轨左端的底脚螺丝调低。 答案　(1)6.790　(2)低 目录 研透核心考点 (3)气垫导轨调节水平后，将滑块A置于光电门a的左侧，滑块b静置于　　　　，给滑块A一定的初速度去碰撞滑块B。  A.光电门a的左侧 B.光电门a、b之间 C.光电门b的右侧 目录 研透核心考点 解析　滑块A向右运动，先通过光电门a，与滑块B碰撞后滑块B向右经过光电门，故滑块B应该放在光电门a、b之间，故B正确。 答案　B 目录 研透核心考点 (4)某次实验中，用滑块A去碰撞静止在气垫导轨上的滑块B，测得两滑块(包含遮光条)的质量分别为ma和mb，滑块A两次经过光电门a的时间为Δta、Δta'，滑块B经过光电门b的时间为Δtb。则实验中ma　　　　mb(选填“>”“<”或“=”);若实验中只测量了两个滑块的质量(未包含遮光条)，则验证过程中所得到的碰撞前总动量　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)碰撞后的总动量。  目录 研透核心考点 解析　滑块A向右运动，与滑块B碰撞后要返回，所以滑块A的质量应该小于滑块B的质量;设遮光条的质量为m0，则碰撞前系统总动量为(ma+m0)v0，碰后的总动量为(mb+m0)v2-(ma+m0)v1，根据动量守恒定律有(ma+m0)v0=(mb+m0)v2-(ma+m0)v1，若实验中只测量了两个滑块的质量(未包含遮光条)，则碰撞前系统总动量为mav0，碰后的总动量为 mbv2-mav1，因为v0>v2-v1 所以m0v0>m0v2-m0v1 故mav0<mbv2-mav1 即碰撞前总动量小于碰撞后的总动量。 答案　<　小于 目录 研透核心考点 2.(2026·江苏南通调研)某同学利用如图所示装置验证碰撞过程动量守恒，已知弹簧的弹性势能为Ep=kx2，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量。 实验步骤如下: a.两压力传感器上分别固定轻质短弹簧，将压力传感器固定在气垫导轨两端; b.将滑块静止地放在气垫导轨上，当气垫导轨充气时，发现滑块向左端滑动，要调节气垫导轨水平，需使气垫导轨的　　　　(选填“左侧”或“右侧”)调高些;  目录 研透核心考点 c.气垫导轨调节水平后，将粘有少量橡皮泥的滑块A静置在气垫导轨上，将同样的滑块B放在气垫导轨上并压紧右侧的弹簧，从压力传感器上读出弹力F1; d.由静止释放滑块B，B与A碰撞后粘在一起向左运动，并与左侧的弹簧碰撞，从左侧压力传感器上读出弹力最大值F2。 目录 研透核心考点 结合实验步骤，回答以下问题: (1)设滑块B与A碰撞之前的速度为v1，则v1与 F1的关系为　　　　。  A.v1∝F1 B.v1∝ C.v1∝ (2)若两滑块碰撞前后动量守恒，则应满足的表 达式为　　　　。  A.F1=F2 B.F1=F2 C.F1=2F2 (3)若滑块A没有粘上橡皮泥，忽略B与A碰撞过程中的动能损失，则碰后A压缩左端的弹簧，左端压力传感器的读数F2=　　　　(用F1表示)。  目录 研透核心考点 (4)实验中没有考虑A上橡皮泥的质量，会影响实验的精确度，请给出实验改进建议　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　b.左侧 　(1)A　(2)B　(3)F1　(4)在滑块B上粘上同样质量的橡皮泥 解析　 b.将滑块静止地放在气垫导轨上，当气垫导轨充气时，发现滑块向左端滑动，说明导轨右侧偏高，故需使气垫导轨的左侧调高些。 目录 研透核心考点 (1)设滑块质量为m，B与A碰撞之前的速度为v1，则有Ep=k== 根据能量守恒定律有Ep=m 联立可得v1=·F1∝F1 故选A。 目录 研透核心考点 (2)根据(1)问分析，可得出两滑块碰后的速度大小v2=F2 若两滑块碰撞前后动量守恒，则有mv1=2mv2 可得F1=F2 故选B。 目录 研透核心考点 (3)若滑块A上没有粘上橡皮泥，忽略B与A碰撞过程中的动能损失，则有 mv1=mv1'+mv2' m=mv1'2+mv2'2 联立解得v1'=0，v2'=v1 即两滑块碰后交换速度，则碰后A压缩左端的弹簧，左端压力传感器的读数 F2=F1。 目录 研透核心考点 (4)实验中由于A上有橡皮泥，使得两滑块的质量不相等，在没有考虑A上橡皮泥的质量时会影响实验的精确度。为了提高实验的精确度，可以在滑块B上粘上同样质量的橡皮泥，这样就能保证两滑块的质量相等。 目录 研透核心考点 提升素养能力 3 目录 1.(2025·广东卷，11)请完成下列实验操作和计算。 (1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图甲所示，读数为　　　　mm。  (2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图乙所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 ①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。 ②轨道调节。 调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高，将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的　　　　，表明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。  ③碰撞测试。 先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2　　　　t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。  01 02 03 04 目录 提升素养能力 ④吸能材料性能测试。 将吸能材料紧贴于小车2的前端，重复步骤③，测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为　　　　(结果保留2位有效数字)。  答案　(1)8.260　(2)②时间相等　③=(填“等于”也可)　④0.56 01 02 03 04 目录 提升素养能力 解析　(1)小球的直径为d=8 mm+26.0×0.01 mm=8.260 mm。 (2)②若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力，小车将在轨道甲上做匀速直线运动，即小车通过光电门A和B的时间相等。 ③若两小车发生弹性碰撞，由于两小车相同，所以碰撞后两小车交换速度，即碰撞后小车2静止，小车1的速度等于碰撞前小车2的速度，由t=知t2=t1。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 ④贴上吸能材料后，碰撞前，小车2的速度大小v0= m/s=1.00 m/s;碰撞后，小车1的速度大小v1= m/s= m/s，小车2的速度大小v2= m/s= m/s，则碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为=≈0.56。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 2.(2023·辽宁卷，11)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。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 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。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (1)在本实验中，甲选用的是　　　　(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:　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  01 02 03 04 目录 提升素养能力 答案　(1)一元　(2)　(3)　(4)见解析 解析　(1)要使两硬币碰后都向右运动，硬币甲的质量应大于硬币乙的质量，由于一元硬币的质量大于一角硬币的质量，所以甲选用的是一元硬币。 (2)设碰撞前甲到O点时速度的大小为v0，甲从O点到停止处P点的过程中只有摩擦力做功，由动能定理得-μm1gs0=0-m1，解得v0=，即甲碰撞前到O点时速度的大小为。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (3)甲、乙碰撞过程中满足动量守恒，设甲碰撞后速度的大小为v1，甲从O点到停止处M点的过程中只有摩擦力做功，由动能定理得-μm1gs1=0-m1，解得v1=，设乙碰撞后速度的大小为v2，乙从O点到停止处N点的过程中只有摩擦力做功，由动能定理得-μm2gs2=0-m2，解得v2=，由动量守恒定律得m1v0=m1v1+m2v2，代入数据得m1=m1+m2，等式两边约去得m1=m1+m2，整理得=。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (4)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的原因:①可能两个硬币厚度不同，两硬币重心连线与水平面不平行;②两硬币碰撞内力不远远大于外力，动量守恒只是近似满足，即如果摩擦力非常大，动量守恒只是近似满足。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 3.(2024·北京卷，16)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。 (1)关于本实验，下列做法正确的是　　　　(选填选项前的字母)。  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 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (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)。 a.图乙为实验的落点记录，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。  01 02 03 04 目录 提升素养能力 (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。  01 02 03 04 目录 提升素养能力 答案　(1)AC　(2)a.见解析　b.m1·OP=m1·OM+m2·ON　(3)推导过程见解析　ml1=-ml2+Ml3 解析　(1)实验要求小球从斜槽末端离开后做平抛运动，因此斜槽末端需要水平，A正确;实验时需要选择半径相同的小球发生一维对心碰撞，B错误;为使碰撞后质量为m1的小球不反弹而从斜槽末端水平离开，需要用质量大的小球碰撞质量小的小球，C正确。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (2)a.利用圆规画圆，尽可能用最小的圆将某位置所有的落点圈在其中，这个圆的圆心位置即为平均落点。 b.小球从斜槽末端飞出后均做平抛运动，下落高度相同，由h=gt2可知下落时间相同，则由x=vt可知小球落地时的水平位移与离开斜槽末端的速度成正比，又由动量守恒定律有m1vP=m1vM+m2vN，则有m1·OP=m1·OM+m2·ON，故若关系式m1·OP=m1·OM+m2·ON成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (3)小球摆动过程几何关系如图，由勾股定理可知l2-h2=-(l0-h)2，解得l2=2l0h，则h=，可知h∝l2，设小球在最低点时的速度大小为v，则由动能定理有mgh=mv2，解得v2=2gh，可知v∝∝l，规定水平向右为正方向，则小球碰撞过程由动量守恒定律有mv1=-mv2+Mv3，变形得ml1=-ml2+Ml3，故若m、M、l1、l2，l3满足ml1=-ml2+Ml3即可验证碰撞前后动量守恒。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 4.(2026·江苏苏州期中)“验证动量守恒定律”的实验装置可采用图甲或图乙的方法，两个实验装置的区别在于:①悬挂重垂线的位置不同;②图甲中设计有一个支柱(通过调整，可使两球的球心在同一水平线上，上面的小球被碰离开后支柱立即倒下)，图乙中没有支柱。图甲中的入射小球A和被碰小球B做平抛运动的抛出点分别在通过O、O'点的竖直线上，重垂线只确定了O点的位置。球A的质量为m1，球B的质量为m2。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (1)采用图甲的实验装置时，用20分度的游标卡尺测量小球的直径，如图丙所示，则读数为　　　　 mm。  (2)实验中，两球质量需满足m1　　　　m2(选填“大于”“小于”或“等于”)。  01 02 03 04 目录 提升素养能力 (3)比较这两个实验装置，下列说法正确的是　　　　。  A.采用图甲的实验装置时，不需要测出两小球的直径 B.采用图乙的实验装置时，需要测出两小球的直径 C.采用图乙的实验装置时，斜槽轨道末端的切线要求水平，而采用图甲的实验装置则不需要 D.为了减小误差，无论哪个实验装置，都要求入射球每次都要从同一高度由静止滚下 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (4)若某同学按图丁做实验时所用小球的质量分别为mA=45 g、mB=7.5 g，图戊所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性碰撞，请将碰后B球落点的位置记为F标注在图戊中。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (5)若用如图己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。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 答案　(1)16.25　(2)大于　(3)D　(4)见解析图 (5)C 01 02 03 04 目录 提升素养能力 解析　(1)该游标卡尺精确度为0.05 mm，故读数为16 mm+0.05 mm×5=16.25 mm。 (2)由于碰撞后二者速度需同向且向右，故需要m1大于m2。 (3)采用题图甲的实验装置时，为测出被碰小球碰撞后的水平位移，需要测出两小球的直径，故A错误;采用题图乙的实验装置时，不需要测出两小球的直径，故B错误;不论采用哪个实验装置做实验，斜槽轨道末端的切线必须水平，故C错误; 为了减小误差，无论哪个实验装置做实验，都要求入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (4)若碰撞为弹性碰撞，则碰撞过程中系统动量守恒、机械能守恒，有 mAv0=mAvA+mBvB mA=mA+mB 解得= 所以碰后B球落地点到O点的距离与OE距离比为12∶7，标注位置如图。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 (5)设抛出点到斜面落点距离为L，设斜面与竖直方向夹角为θ，则根据平抛规律有Lsin θ=vt Lcos θ=gt2 解得v= 若碰撞过程动量守恒，则有m1v1=m2v2'+m1v1' 联立解得m1=m1+m2 故C正确。 01 02 03 04 目录 提升素养能力 本节内容结束 THANKS $