1.4 实验：验证动量守恒定律巩固练习题 同步练习 --2025-2026学年上学期高二物理人教版选择性必修第一册（河北）docx

**基本信息** 练习分为基础巩固题（10题）和能力提升题（5题），分层清晰，基础题聚焦实验原理与操作，提升题深化综合应用与误差分析，助力知识从单一到综合的巩固。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固题|实验仪器选择、条件控制、数据处理（如第1题仪器多选、第2题导轨调平）|单一知识点直接应用，匹配新授课基础目标，强化物理观念与科学探究基础| |能力提升题|复杂实验设计、弹性/非弹性碰撞分析、图像数据处理（如第11题吸能材料测试、第13题x-t图像分析）|多知识点综合，渗透科学推理与质疑创新，适配能力提升需求|

1.4实验：验证动量守恒定律巩固练习题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础巩固题 1．某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末端在水平地面上垂直投影为，地面上叠放白纸和复写纸。 实验步骤一：将球1从斜槽上释放，从轨道末端抛出，落到复写纸上，并在白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到若干个落点痕迹，并确定球1落点的平均位置。 实验步骤二：将球2放在轨道末端，将球1仍从斜槽上释放，球1和球2碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，确定它们落点的平均位置、，如图乙。 (1)下面是部分测量仪器或工具，本实验需要的是______。（多选） A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．弹簧测力计 (2)下列关于本实验条件的叙述，正确的是______。（多选） A．同一组实验中，球1必须从同一位置由静止释放 B．球1的质量必须小于球2的质量 C．球1的半径应等于球2的半径 D．斜槽轨道必须光滑，且斜槽轨道末端必须水平 (3)某次实验中得出的落点情况如图丙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则球1质量和球2质量之比为______。 2．某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。已知滑块1、2（含遮光板）的质量分别为，遮光板宽度均为。 实验步骤如下： ①打开光电门及计时装置，接通气源，调节气垫导轨水平； ②在两个滑块中间放置一个压缩轻质弹簧（不拴接），用细线把两滑块拴接，使其处于静止状态； ③烧断细线，弹簧完全弹开后，遮光板通过光电门1、2，记录遮光时间分别为； ④改变弹簧的压缩量，多次重复实验，记录多组。 请回答下列问题： (1)简述实验中检验气垫导轨水平的方法：________； (2)滑块1通过光电门1时的速度大小________； (3)在误差允许范围内满足表达式________（用表示），则表明两滑块弹开过程系统动量守恒； 3．(1)如图1所示，用螺旋测微器测量一圆柱体的直径__________mm。 (2)用如图2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条的滑块P、Q，两滑块用细线相连，中间有一压缩的轻弹簧。烧断细线，两个滑块由静止开始运动，测得P、Q的质量分别为和，遮光条的宽度为，P、Q通过光电门的时间分别为、。在误差允许范围内，若关系式_______（用、、、、表示）成立，即可验证烧断细线前后两滑块与弹簧组成的系统动量守恒。 4．甲同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。用天平测得遮光条和滑块的总质量为M，用游标卡尺测得遮光条宽度为d。 (1)实验时需将气垫导轨调至水平，下列操作正确的是__________。 A．开启气泵，调节旋钮，使滑块能在导轨上保持静止 B．通过细线将滑块与钩码相连，调节旋钮，使滑块能在导轨上做匀速直线运动 C．通过细线将滑块与钩码相连，开启气泵，调节旋钮，使滑块能在导轨上保持静止 (2)气垫导轨调至水平，并连接好装置后，将滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门2的挡光时间为，则遮光条通过光电门2的速度大小为__________（用、表示）。 (3)已知滑块刚释放时遮光条到光电门2的距离为，悬挂的钩码质量为，当地的重力加速度为。在滑块从静止释放到运动至光电门2的过程中，误差允许范围内，若关系式__________成立，可验证机械能守恒定律（用题中给出的物理量符号表示）。 (4)按上述实验操作，乙同学多次实验发现：系统重力势能减少量总是明显大于动能的增加量。请分析其可能的原因，并给出调整建议_____ (5)利用上述实验器材及装置，还可以完成的实验有__________。 ①验证动量定理 ②验证动量守恒定律 ③探究加速度与力的关系 5．“验证碰撞中动量守恒实验”的装置的简化示意图如图甲所示，入射小球的质量为，被碰小球的质量为。 (1)不放小球，多次在同一位置由静止释放入射小球，小球在纸上留下很多个痕迹，如图乙所示，为了确定平均落点，最合理的是取 。 A．a圆的圆心 B．b圆的圆心 C．c圆的圆心 (2)甲同学在实验中记录了小球落点的平均位置M、P、N，发现M和N偏离了OP方向，即点O、M、P、N不共线，如图丙所示，若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒，则下列操作正确的是 。 A． B． C． D． (3)按照正确的操作步骤，乙同学在实验中，完成实验记录数据如下表所示 m1/g m2/g OM/cm ON/cm OP/cm 20.0 10.0 10.10 40.02 30.15 为了达到“验证动量守恒”的实验目的，需要验证的表达式为________（用表格中的物理量符号表示），代入数据即可验证小球碰撞中动量守恒。 6．某同学用如图所示气垫导轨和压力传感器验证动量守恒实验，实验步骤如下： ①用托盘天平测出两滑块的质量m1、m2(m2左侧连接一轻弹簧）；　 ②将m2右移，压缩右侧弹簧至一定长度，然后由静止释放m2，使得m2与m1碰撞后反弹； ③记录下m2释放时右侧压力传感器初始读数F0和m2与m1碰撞后左侧压力传感器最大示数F1和右侧压力传感器最大示数F2(确保m1和m2在与传感器碰撞前仅发生一次碰撞）； 两侧弹簧的劲度系数都为k，弹簧弹性势能的表达式为，其中k、x分别为弹簧的劲度系数和形变量。 (1)在实验之前还需要进行的实验操作有___________ A．测量弹簧的原长 B．在使用之前将压力传感器调零 C．测出初始时m1、m2到左右两侧压力传感器的距离 D．记录下m1、m2碰撞后到压缩左右两侧压力传感器到最大示数的时间 (2)m2碰前初速度为________（用题目所给字母表示） (3)实验要验证的动量守恒表达式为 ___________ A． B． C． D． 7．如图所示，某实验小组用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使1球多次从斜轨上某位置S由静止释放，找到其平均落地点的位置P。然后，把半径相同的2球静置于水平轨道的末端，再将1球从斜轨上位置S静止释放，与2球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述1球与2球相碰的过程，分别找到碰后1球和2球落点的平均位置M和N。用刻度尺测量出水平射程OM、OP、ON。测得1球的质量为m1，2球的质量为m2。 (1)关于本实验，必须满足的条件是 。 A．斜槽轨道必须光滑以减少实验误差 B．斜槽轨道末端的切线必须水平 C．入射球和被碰球的质量必须相等 D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 (2)当满足表达式________时，即说明两球碰撞中动量守恒。（用所测物理量表示） (3)若仅改变小球1和小球2的材质，两球碰撞时不仅得到（2）的结论，即碰撞遵守动量守恒定律，而且满足机械能守恒定律，则根据上述信息可以推断 。 A．不可能超过2 B．MN与OP大小关系不确定 C．MN与OP大小关系确定，且 8．如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b的质量分别为和，a、b直径相同，轨道末端在水平地面上的投影为点。实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置、如图乙所示。 (1)实验中需要注意的事项，下列说法正确的是_________（填字母）。 A．需要测出小球抛出点距地面的高度 B．需要测出小球做平抛运动的水平射程 C．斜槽轨道末端应该保持水平 D．斜槽应尽量光滑 (2)实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是_________。 (3)实验中对小球的要求是：质量_________（填“>”“=”或“<”）。 (4)在图乙中，用毫米刻度尺测得点与、、三点的水平方向的距离分别为，，，若关系式_________成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒。 9．某实验小组利用如图所示的装置“验证动量守恒定律”。实验步骤如下： ①将气垫导轨调节水平，在导轨上放置两个滑块，滑块上装有宽度相同的遮光片； ②测量两个滑块的质量m1和m2； ③用细线将两个滑块拉近，中间压缩一根轻弹簧，烧断细线后，两滑块向相反方向运动； ④通过光电门记录遮光片经过的时间t1和t2，遮光片宽度为d。 (1)本实验需要验证的动量守恒表达式为___________（用m1、m2、d、t1、t2表示）。 (2)若实验时气垫导轨未调水平，对实验结果___________（填“有”或“无”）影响。 (3)在实验过程中，除了测量质量、时间和宽度外，还需要测量的物理量是___________。 (4)该实验装置还可以用来验证___________定律。 (5)写出本实验的一条注意事项：___________。 10．在“验证动量守恒定律”中，实验小组分别设计了如图实验装置。 (1)为了保证每次小球都从固定在桌边上的斜槽末端水平抛出，安装器材时要注意使斜槽末端的切线沿________方向。 (2)为了保证小球A碰撞小球B之前的速度不变，每次由静止释放小球A时必须从斜槽上________滚下。 (3)两个小球碰撞之后都直接向前做平抛运动，则小球的质量与小球的质量应满足________（填“>”“<”或“=”）。 (4)验证两个小球碰撞过程动量守恒的关系式为____________（用、表示）。 能力提升题 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，示数如图所示，读数_________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。 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_________。证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。 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）。 12．小赵同学设计了如图所示的实验装置来验证“动量守恒定律”。主要实验步骤如下： ①用天平测出半径相等的A、B两球的质量，分别记为、； ②将两球悬挂在竖直放置的实验装置上，悬挂点、等高且间距为小球直径，两球静止时球心处于同一水平面上； ③将A球平行于竖直放置的量角器拉开，读出其悬线与竖直方向的夹角； ④然后将A球由静止释放，使其与B球发生正碰，记录碰撞后两球悬线偏离竖直方向的最大角度、。 (1)若要计算碰撞前后A球的速率，__________选填“需要”或“不需要”测量悬挂点到A球球心的距离。 (2)某次实验时，若，则A球碰撞前、后速度方向__________相反选填“一定”或“不一定” (3)某次实验时，若，则需满足关系式__________用、、、、表示，才可以认为两球组成的系统在碰撞前、后动量守恒。 13．某同学利用如图甲所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切于O点，以切点O为坐标原点，水平向右为正方向建立一维坐标系，在足够远的地方放置了位移传感器，当小滑块A经过O点时，位移传感器开始工作。已知小滑块A（质量为，包含A上的传感器）和B（质量为，且）与接触面间的动摩擦因数相同。 ①先将小滑块A从圆弧轨道上某一点由静止释放，测出小滑块在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示，记录小滑块A停止的时刻为； ②然后将左侧贴有双面胶（不计双面胶的质量）的小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上由静止释放，小滑块A与B碰撞（时间极短）后结合为一个整体，测出小滑块A、B整体在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示，记录小滑块A、B整体停止的时刻为。 (1)本实验中小滑块A从圆弧轨道上由静止释放的位置_____________（选填“需要”或“不需要”）相同。 (2)小滑块A、B发生碰撞后结合为一个整体，当满足表达式_____________（用和表示），则验证了小滑块A和B碰撞过程中动量守恒。 (3)撕掉胶布将小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上同一点由静止释放，若小滑块A与B发生弹性碰撞，此后小滑块A的图像应在图乙中_____________（选填“线上方”、“之间”或“线下方”），设碰后小滑块A停止的时刻为，当满足表达式_____________时，（用、、和表示），则验证了小滑块A和B发生弹性碰撞。 14．某小组用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。 (1)两滑块上的遮光片宽度相同，用游标卡尺测量遮光片宽度的结果如图乙所示，则遮光片的宽度________cm。 (2)打开气泵电源，将两滑块无初速度地放置在气垫导轨的中间位置，发现两滑块总向光电门1一侧滑动，若要调平气垫导轨，应将左侧支脚适当调________（填“高”或“低”）。 (3)调节左侧支脚到合适高度，使两滑块可在气垫导轨上保持静止，将两滑块压缩轻质弹簧后并用细线拴接。烧断细线，弹簧将两滑块弹开，两滑块与弹簧分离后分别通过两侧的光电门，光电门1、2记录的两滑块经过时遮光片的挡光时间分别为、。已知两滑块（含遮光片）的质量均为，滑块B上还装有质量为的配重块，则滑块B与弹簧分离后经过光电门时的速度大小________________，若实验中的物理量满足关系式________________，即可说明两滑块分离过程中动量守恒。（均用题中所给物理量字母表示） 15．某同学使用如图甲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，b测量滑块B与它的距离。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为和； 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，如下表所示，绘制、随时间变化的图像 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 10 30 50 67 81 95 110 102 94 80 60 40 回答以下问题： (1)为判断气垫导轨是否已调节水平，正确的操作是________________________________________________________________________________。 (2)请根据表格中的数据在丙图中绘制随时间变化的图像。 (3)滑块A碰撞前的速度大小__________（保留2位有效数字）。 (4)通过分析，得出质量为的滑块是__________（填“A”或“B”）。 (5)通过分析，该碰撞为__________（填“弹性”或“非弹性”）碰撞。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《1.4实验：验证动量守恒定律巩固练习题》参考答案 1．(1)BC (2)AC (3)4:1 【详解】（1）[1] A．三次平抛运动的高度相同，运动时间相同，无须用秒表测量，故A错误； B．实验需要测量两球的质量，故B正确； C．实验需要测量、、，故C正确； D．实验不需要测量力，无须弹簧测力计，故D错误。 故选BC。 （2）[2] A．球1从同一位置由静止释放，可保证各次实验中球1到达轨道末端时的速度相同，故A正确； B．为防止碰撞后球1反弹，球1的质量应大于球2的质量，故B错误； C．两球半径相等可使碰撞时两球球心等高，保证发生正碰，故C正确； D．斜槽轨道不必光滑，但轨道末端必须水平，故D错误。 故选AC。 （3）[3] 三次平抛的高度相同，运动时间均为，则球1碰前速度 碰后球1、球2的速度分别为、 由动量守恒定律有 代入各速度并整理得 代入图中数据得 所以 2．(1)方法一：接通气源，轻推滑块，使其在导轨上运动，观察滑块通过两个光电门的遮光时间，若两次遮光时间近似相等，说明导轨水平； 方法二：接通气源，将滑块轻放在气垫导轨的任意位置，松开手后，若滑块保持静止，说明导轨水平； 方法三：将水平仪直接放置在气垫导轨的导轨面上，观察水平仪气泡的位置，若气泡居中，说明导轨水平。 (2) (3) 【详解】（1）略 （2）由于遮光板宽度很小，可认为滑块通过光电门的平均速度等于瞬时速度，因此 （3）系统初始总动量为0（两滑块静止），弹开后两滑块动量大小相等、方向相反，总动量仍为0，即 代入速度表达式、 约去后，得 3．(1)6.859/6.860/6.861 (2) 【详解】（1）用螺旋测微器测量一圆柱体的直径6.5mm+0.01mm×36.0=6.860mm （2）若系统动量守恒，则满足 其中 联立解得 4．(1)A (2) (3) (4)钩码落地时，滑块（遮光门）还未到达光电门2。缩短细线的长度或将光电门2右移到适当的位置，保证钩码落地前滑块已通过光电门2 (5)③ 【详解】（1）气垫导轨调水平的正确操作是开启气源，调节旋钮，使滑块能在导轨上保持静止（此时滑块受力平衡，导轨水平）。如果用细线连接钩码，会引入额外的拉力，无法准确判断导轨是否水平，故选A。 （2）遮光条通过光电门的时间极短，可将这段时间内的平均速度近似为瞬时速度，所以遮光条通过光电门2的速度大小为 （3）滑块从静止释放到光电门2的过程中，系统（滑块、遮光条、钩码）的重力势能减少量为 系统动能增加量为 若系统的机械能守恒，有 联立可得 （4）钩码落地时，滑块（遮光门）还未到达光电门2，速度变小；缩短细线的长度或将光电门2右移到适当的位置，保证钩码落地前滑块已通过光电门2。 （5）①验证动量定理需要测量力和时间的冲量、动量变化，本装置难以直接测量冲量，故①错误； ②验证动量守恒定律需要碰撞场景，本装置无碰撞环节，故②错误； ③探究加速度与力的关系：通过改变钩码质量（改变力），用光电门测速度、结合位移求加速度，可完成该实验，故③正确。 故选③。 5．(1)C (2)B (3) 【详解】（1）是用最小的圆把落点包围在内部，圆心即平均落点时，其中一点偏差太大了，是操作存在问题，应舍去，三个圆中最合理的是c。 故选C。 （2）小球均做平抛运动，竖直方向下落的高度一定，则下落时间相等，水平方向的速度之比等于位移之比，P点是小球不碰撞时下落的位置，要验证小球碰撞前后在OP方向动量守恒，所以需要测量OP及OM、ON在OP方向的投影长度OM0、ON0，故B项操作正确。 故选B。 （3）设入射小球做平抛运动的初速度为v0，碰撞后入射小球的速度为v1，被碰小球的速度为v2，根据动量守恒定律可知，若满足 则可得到碰撞前后的总动量不变，本实验中碰撞前后小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，竖直位移相同，则时间相同，水平方向做匀速直线运动，根据动量守恒定律可得 可知测量的物理量满足关系式 6．(1)B (2) (3)D 【详解】（1）A．不需要测量弹簧原长，故A错误； B．在使用之前将压力传感器调零，为后续实验和测量工作打下基础，故B正确； C．m1、m2在气垫导轨上做匀速运动，不需要测出初始时m1、m2到左右两侧压力传感器的距离，故C错误； D．压缩弹簧所需时间对实验没有影响，不需要测量，故D错误。 故选B。 （2）释放m2前，弹簧的弹性势能为 弹性势能转化为动能，即 碰前初速度为 （3）同理可求出碰撞后，两球速度和。 根据动量守恒得 即 需要验证的表达式为 故选D。 7．(1)BD (2) (3)AC 【详解】（1）AD．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放，以保证到达底端时速度相等，而斜槽轨道是否光滑对实验无影响，故A错误，D正确； B．斜槽轨道末端的切线必须水平，以保证小球做平抛运动，故B正确； C．为防止入射球反弹，则入射球的质量必须大于被碰球的质量，故C错误。 故选BD。 （2）小球做平抛运动，在竖直方向有 在水平方向有 解得 则三次落点对应的平抛初速度为，， 若碰撞前后动量守恒，取向右为正方向，则有 代入并化简可得 （3）BC．若碰撞前后还遵守机械能守恒律，即发生的是弹性碰撞，根据机械能守恒定律有 取向右为正方向，根据动量守恒定律有 将，，代入上两式，联立解得 此式有两种可能，即OP+OM=OP+PN或OP+OM=OM+MN 所以有OM=PN或OP=MN，故B错误，C正确； A．根据前面推论可知，故A正确。 故选AC。 8．(1)BC (2)保持入射小球从同一位置释放是为了保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点位置 (3) (4) 【详解】（1）AB．本实验用代入验证，时间可以消去，故需要测量小球的水平射程，不需要测量时间，即不需要测量抛出点距地面的高度，故A错误，B正确； C．为保证小球从斜槽末端飞出时做平抛运动，应保证斜槽末端水平，故C正确； D．斜槽光滑与否对实验结果不影响，只要保证入射小球均从同一高度释放，保证碰撞前入射小球的速度相同即可，故D错误。 故选BC。 （2）保持入射小球从同一位置释放是为了保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点位置； （3）为了保证小球碰撞为对心碰撞，且碰后不反弹，要求； （4）碰撞时满足动量守恒，则有 两边同时乘以下落时间t，可得 即 9．(1) (2)有 (3)无 (4)机械能守恒 (5)实验前应将气垫导轨调至水平/滑块应尽量从同一位置释放/避免碰撞时滑块与导轨摩擦等 【详解】（1）烧断细线后，两滑块做匀速直线运动，根据可得两滑块的速度分别为， 以其中一个方向为正方向，根据动量守恒定律，系统初始动量为0，烧断细线后 即 （2）若气垫导轨未调水平，滑块会受重力沿导轨方向分力影响，系统合外力不为零，不满足动量守恒条件，对实验结果有影响。 （3）根据前面分析，已能验证动量守恒，无需测量其他物理量。 （4）此过程中弹簧弹性势能转化为滑块动能，可验证机械能守恒定律。 （5）实验前应将气垫导轨调至水平；滑块应尽量从同一位置释放；避免碰撞时滑块与导轨摩擦或者烧断细线前，两滑块应静止在导轨上，保证系统初始动量为0等。 10．(1)水平 (2)同一位置 (3)> (4) 【详解】（1）为了保证每次小球离开斜槽末端后均做平抛运动，确保初速度方向水平，安装器材时要注意使斜槽末端的切线沿水平方向。 （2）为了保证小球碰撞小球之前的初速度保持不变，使得每次小球到达斜槽末端时的动能相同，每次由静止释放小球时必须从斜槽上的同一位置滚下。 （3）为防止两球碰撞后入射小球向后反弹，确保两个小球碰撞之后均直接向前做平抛运动，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，即两者的质量应满足。 （4）两小球碰撞后均做平抛运动，由于两球的下落高度相同，则平抛运动的时间相同，设运动时间为，小球碰撞前、后的速度大小分别为和，小球碰撞后的速度大小为，根据平抛运动在水平方向上的规律分别有，， 两球在碰撞过程中系统水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 联立解得 11．(1)8.260/8.261/8.259 (2) 时间相等 = 0.56 【详解】（1）根据题意，由图可知，小球的直径为 （2）②[1]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，通过两个光电门的速度相等，即通过光电门A和B的时间相等。 ③[2]若两个小车发生弹性碰撞，由于两个小车的质量相等，则碰撞后两个小车的速度互换，即碰撞后小车1的速度等于碰撞前小车2的速度，则有t2 = t1 ④[3]根据题意可知，碰撞前小车2的速度为 碰撞后，小车1和小车2的速度分别为， 则碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为 12．(1)需要 (2)不一定 (3) 【详解】（1）设悬挂点到A球心的距离为l，最低点的速度大小为v，根据机械能守恒定律有 解得 故需要测量摆长。 （2）由于不知道碰撞过程中的机械能损失情况，故当时，碰撞后瞬时 A球的速度方向无法判断。故A球碰撞前、后速度方向不一定相反； （3）当时，碰撞后瞬时A球的速度不会反向，若两球组成的系统在碰撞前、后动量守恒，则需要满足 结合（1）结果，可得 13．(1)需要 (2) (3) b线下方 【详解】（1）本实验中为了使得小滑块A到达O点时的速度相同，则小滑块A从圆弧轨道上由静止释放的位置需要相同。 （2）滑块在水平面上滑动时，由， 可得 可知碰前A的速度v0与碰后AB的共同速度v之比为 若动量守恒则满足 可得 （3）[1][2]取水平向右为正方向，根据小滑块A与B发生完全弹性碰撞，可知m1v0=m1v1+m2v2， 解得 为了保证小滑块A不反弹，则v1＞0，可知m1＞m2 可知 然后A滑块做减速运动的加速度仍为a=μg，根据，可知此后小滑块A的图像应在图乙中线下方； 设碰后小滑块A停止的时刻为，则 则 当满足表达式时，则验证了小滑块A和B发生弹性碰撞。 14．(1)0.660 (2)高 (3) 【详解】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以遮光片的宽度为 （2）由题知，打开气泵电源，将两滑块无初速度地放置在气垫导轨的中间位置，两滑块总向光电门1一侧滑动，说明左侧较低，故为了将气垫导轨调至水平，应将左侧支脚适当调高。 （3）[1]极短时间内的平均速度等于瞬时速度，滑块B经过光电门时的速度 [2]滑块A经过光电门时的速度 取向右为正方向，根据动量守恒有 整理可得 化简得 15．(1)接通气源，将滑块轻放于导轨上，轻推滑块，观察其是否做匀速运动，是，则导轨已调节水平。 或接通气源，将一滑块静止放在导轨上，若滑块保持静止不动，则导轨已调节水平。 (2) (3)0.50 (4)A (5)非弹性 【详解】（1）见答案 （2）将表格中坐标点描入坐标纸，用光滑曲线连接，近似为直线，近似为另一条直线，斜率改变点为碰撞发生时段。 （3）根据图像斜率绝对值表示速度大小可知，碰前在内匀速运动， （4）两滑块均向右运动，由图乙、图丙，碰前A速度，B速度 碰后A速度，B速度 碰撞过程中动量守恒 代入数据解得 所以 （5）碰前总动能 碰后总动能 动能减小，故为非弹性碰撞。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $