第一章第四节实验：验证动量守恒定律 （培优）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册（word含答案）
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| 名称 | 第一章第四节实验：验证动量守恒定律 （培优）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 447.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-16 17:31:52 | ||
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文档简介
2020-2021学年第二学期高二物理人教版（2019）选择性必修第一册第一章第四节实验：验证动量守恒定律培优练习
一、实验题
1．如图所示是某同学在做“探究碰撞中的不变量”实验的装置，气垫导轨水平放置，滑块上固定的挡光板宽度均为8.0mm，两滑块被两端橡皮筋弹出后相向运动，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060s。已知左侧滑块的质量为100g，则左侧滑块质量与速度的乘积m1v1=___________g·m/s；右侧滑块的质量为150g，则两滑块的质量与速度的乘积的矢量和m1v1+m2v2=___________g·m/s。（取向右为正方向）
2．实验小组的同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，水平气垫导轨上装有两个光电门，如图所示，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，它们穿过光电门后发生碰撞。实验测得滑块A的总质量为（含遮光片）mA、滑块B的总质量为（含遮光片）mB，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：左侧光电门记录的时间为t1，右侧光电门一共记录了3个不等的时间，先后分别是t2、t3、t4。
（1）完成上述实验______（填“需要”或“不需要”）测量遮光片的宽度。
（2）右侧光电门记录的时间t3、t4，可以判断t3______t4（填“>”或“<”）。
（3）若两滑块相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞为弹性碰撞，还需满足_________。
3．小明同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验。如图甲所示，长木板下垫着小木片以平衡两车的摩擦力；让小车P做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车Q相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，在小车P后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz。
(1)测得小车P的质量m1=0.4kg，小车Q的质量m2=0.2kg，则碰前两小车的总动量大小为____kg·m/s，碰后两小车的总动量大小为______kg·m/s（结果保留三位有效数字）
(2)由本次实验获得的初步结论是________。
4．如图所示为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图。
(1)若入射小球质量为false，半径为false；被碰小球质量为false，半径为false，则下列说法正确的是_________。
A．false B．false C．false D．false
(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是__________。
A．刻度尺 B．游标卡尺 C．天平 D．停表
(3)设入射小球的质量为false，被碰小球的质量为false，则在用图中所示装置进行实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的表达式为_________（用装置图中的字母表示）。
5．“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示，让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，则：
(1)两小球质量的关系应满足_______________。
A．m1=m2 B．m1＞m2 C．m1＜m2 D．没有限制
(2)实验必须满足的条件是_________。
A．轨道末端的切线必须是水平的
B．斜槽轨道必须光滑
C．入射球m每次必须从同一高度滚下
(3)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量_________（填选项前的符号）间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平射程
6．在“验证动量守恒”的实验中，A、B两小球质量分别为m1、m2、半径分别为r1、r2，实验装置和记录如图所示。实验中首先必须调节斜槽末端使其切线___________，选择的小球的半径和质量关系分别是r1___________r2、m1___________m2（选填“>”、“=”或“<”）；为了减小实验的误差，记录图中M、P、N是多次重复实验的平均落点，平均落点的确定方法如下：多次（如10次）让A球从斜槽上同一位置Q静止滚下落于地面纸上形成不完全重合的记录痕迹，再用最小的圆将这些痕迹圈住，则___________位置就为平均落点P；然后，在斜糟末端放上小球B，再让A球从斜槽上前一次的Q位置静止滚下10次与B球碰撞后落地，用同样的方法确定A、B平均落点M、N。本实验实际上是把对关系式false的验证转化为验证关系式（用图中长度表示）___________。
7．国庆同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中，所用装置如图甲所示，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。回答以下问题：
(1)为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤是___________；
A．斜槽轨道末端的切线必须水平
B．入射球和被碰球的质量必须相等
C．必须测出桌面离地的高度H
D．斜槽轨道必须光滑
(2)为了完成本实验，测得入射小球质量m1，被碰小球质量m2，O点到M、P、N三点的距离分别为x1、x2、x3，若两球间的碰撞是弹性碰撞，应该有___________等式成立。
A． false B．false
C．false D．false
8．碰撞的恢复系数的定义为false，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e＝1，非弹性碰撞的e＜1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O；
第一步：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；
第二步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度；
(1)写出用测量量表示的恢复系数的表达式______；
(2)落地点距O点的距离OM与实验所用的小球质量是否有关？______。
9．某学习小组通过图甲实验装置来验证动量守恒定律。A是同定在水平桌面上光滑的斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带有小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一窄挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h。得到挡光片通过光电门的时间t，做出false图象。小球质量为m，滑块总质量为M，挡光片宽度为d，重力加速度为g。
(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d＝______mm；
(2)请用题中所给的物理量来表示，只要满足关系式h＝______，就可以说明在误差允许范围内碰撞中动量守恒；
(3)如果图象是一条过原点的______（填写“倾斜直线”或“抛物线”），同样可以验证动量守恒。
10．某同学用如图甲所示斜槽装置验证动量守恒定律，斜槽的水平和倾斜部分是一体的。入射球和靶球的半径相同，质量分别为 m1、m2，平放于地面的记录纸上铺有复写纸。实验时先使入射球从斜槽上固定位置G由静止开始滚下，落到复写纸上，重复上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端，让入射球仍从位置G 由静止开始滚下，和靶球碰撞后继续向前运动落到复写纸上，重复操作多次。最终记录纸上得到的落点痕迹如图乙所示。
(1)关于本实验下列说法正确的是___________
A．需要用游标卡尺测量两小球的直径
B．需要用天平测出两球质量m1、m2
C．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
D．实验中记录纸上铺的复写纸位置可以移动
(2)请你叙述确定落点的平均位置的办法：___________；
(3)按照本实验方法，该同学确定了落地点的平均位置 P、Q、R 并测出了 OP、PQ、QR 间的距离分别为 x1、x2、x3，则验证动量守恒定律的表达式是___________。
11．某同学用如图甲所示的装置做“验证动守恒定律”的实验，先将1球从斜轨道上某定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的2球放在斜轨道末端水平段的最右端静止放置，让1球仍从原固定点由静止开始滚下，和2球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。
(1)本实验必须测量的物理量有___________。
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球的质量m1、m2
C．测量小球m1开始释放时距桌面高度h
D．小球离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到M、P、N各点的距离OM、OP、ON
(2)根据实验要求，m1___________（填“大于”“小于”或“等于”m2）
(3)为测定未放小球2时，小球1落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，如图乙给出了小球1落点附近的情况，由图可得OP距离应为__________cm。
12．某学习小组为了验证碰撞中的动量守恒，设计了如下方案：如图所示，斜面与水平桌面平滑连接，先将质量为M的滑块A从斜面上某位置由静止释放，测量出滑块在水平桌面上滑行的距离为x0；接着将质量为m、相同材料的滑块B放在斜面底端的水平轨道上，再让A从斜面上同一位置由静止释放，A与B碰撞后，测量出各自沿桌面滑行的距离分别为x1、x2。实验中M>m，重力加速度为g。
(1)若满足关系式______，则验证了A、B碰撞前后系统动量守恒。（用题目中给出的物理量表示）
(2)若满足关系式______，则验证了A和B的碰撞是弹性碰撞。（用题目中给出的物理量表示）
(3)若桌面稍有倾斜，本实验______。（填正确选项前的字母）
A．无法验证A、B碰擅前后系统动量守恒
B．仍可以验证A、B碰撞前后系统动量守恒，只是需要验证的关系式将改变
C．仍可以验证A、B碰撞前后系统动量守恒，并且需要验证的关系式不改变
13．用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点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．把质量为mB的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，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处．
①请在图中读出OP=________cm；
②由图可以判断出R是________球的落地点，Q是________球的落地点．
③为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式________．
14．某同学用如图甲所示装置探究A、B两球在碰撞中的不变量．该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。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．重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的竖直平面，米尺的零点与O点对齐。
(1)为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径______B球的直径(选填“大于”、“等于”或“小于”)；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______mB(选填“小于”、“大于”或“等于”)；
(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：______ （填选项号）；
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球与B球落点位置到O点的距离
C．A球和B球在空中飞行的时间
D．测量G点相对于水平槽面的高度
(3)已知mA和mB，如图乙所示，E、F、J是实验中小球落点的平均位置，请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断，A球没有碰撞B球时的落点是______点，A球与B球碰撞后A球的落点是______点。
15．某学校一兴趣小组用如图装置验证木块碰撞过程中动量守恒定律，长木板固定在水平地面上，长木板左端固定一挡板，挡板上安装一轻弹簧， 将木块false放在false点恰好与弹簧自然接触。一同学在某次实验中向左推木块false将弹簧压缩到false点，由静止释放，过false点后停在false点；再次向左推木块false将弹簧压缩到false点，在false点静止放置木块false，由静止释放木块false，与木块false正碰后分别停在false点和false点。已知木块false的质量为false、false的质量为false，木块false与长木板间动摩擦因数相同。
(1)实验中需要的测量仪器有___________
A．刻度尺 B．弹簧测力计
(2)实验中需要测量的物理量有：___________
a、false间距false b、false间距false c、 false间距false
d、 false间距false e、false间距false f、压缩到false点处弹簧弹力
(3)利用上面测得的物理量，写出验证动量守恒定律的表达式：___________
(4)如果长木板右端比左端略高，第(3)间中的表达式___________（“仍成立”“不成立”、“不确定”）。
16．某校同学利用如图所示装置验证动量守恒定律。水平气垫导轨上装有光电门C和光电门D，滑块A、B放在导轨上，位置如图所示；滑块A的右侧装有弹簧片，滑块B的左侧也装有弹簧片，两滑块上方都固定有宽度相同的遮光片，光电门C、D分别连接着光电计时器(未完全画出)，可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验步骤:
A.测量滑块A(含弹簧片)的质量mA和滑块B(含弹簧片)的质量mB；
B.测量滑块A的遮光片的宽度d1和滑块B的遮光片的宽度d2；
C.给滑块A一个向右的瞬时冲量，观察A的运动情况和A与B相碰后A、B各自的运动情况；
D.记下与光电门C相连的光电计时器记录的时间：第一次时间为ΔtC1，第二次时间为ΔtC2；
E.记下与光电门D相连的光电计时器记录的时间为ΔtD.
实验记录(如下表):
mA
mB
d1
d2
ΔtC1
ΔtC2
ΔtD
100 g
300 g
1.00 cm
1.00 cm
2.5 00ms
4.900 ms
5.100 ms
数据处理(所有结果均保留3位有效数字)：
(1)碰撞前A的速度大小v0=4.00 m/s，碰撞后A的速度大小v1=______m/s；碰撞可看成弹性碰撞则碰撞后A的速度方向与碰撞前______（相同，相反）；
(2)碰撞前后A的动量变化量大小Δp=______kg·m/s；?
(3)碰撞后B的速度大小v2=1.96 m/s；
(4)碰撞前后B的动量变化量大小false；
(5)本实验的相对误差的绝对值可表达为false，若false，则可以认为系统动量守恒。本实验的false=______。
17．在“验证动量守恒定律”实验中，实验装置如图所示，按照以下步骤进行操作：
①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B；
③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C．
（1）下列措施可减小实验误差的是_______。
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．每次实验均重复几次后，再记录平均落点
C．a球和b球的半径和质量满足ra=rb和ma（2）为完成本实验，必须测量的物理量有_______。
A．a球开始释放的高度h
B．木板水平向右移动的距离l
C．a球和b球的质量ma、mb
D．O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3
（3）只要验证等式_______成立，即表示碰撞中动量守恒；只要验证等式_______成立，即可认为碰撞中机械能守恒。[均用（2）中测量的物理量表示]
18．某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下
（1）先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖立于靠近槽口处，使小球false从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕false。
（2）将木板向右平移适当距离，再使小球false从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕false。
（3）把半径相同的小球false静止放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球false仍从原固定点由静止开始滚下，与false球相碰后，两球撞在木板上，并在记录纸上留下压痕false和false。
①本实验必须测量的物理量是_________。（填序号字母，要求验证方法简洁可行）
A．小球false、false的质量false、false
B．小球false、false的半径false
C．斜槽轨道末端到木板的水平距离false
D．球false的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差false
E．记录纸上false点到false、false、false的距离false、false、false
②放上被碰小球，两球相碰后，小球false在图中的压痕点为__________。
③若两球碰撞动量守恒，则应满足的表达式为____________。（用①中测量的量表示）
④若两球发生的是弹性碰撞，则还应满足的表达式为：____________。
参考答案
1．20 0
2．不需要 < false false
3．0.420 0.417 在误差允许的范围内系统动量守恒
4．C AC false
5．B AC C
6．水平 =（或“等于”） >（或“大于”） 圆心 false
7．A ABD
8．false OP与小球的质量无关，OM和ON与小球的质量有关
9．2.150 false 倾斜直线
10．BD 用尽可能小的圆把尽可能多的落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置 m1(x1+x2)=m1x1+m2(x1+x2+x3)
11．BE 大于 45.95（45.92~45.98）
12．false false C
13．17.5 B A mAOQ=mAOP+mBOR
14．等于 大于 AB F E
15．false false false 仍成立
16．2.04 相反 0.604 2.65%
17．B CD false false
18．AE C false false
一、实验题
1．如图所示是某同学在做“探究碰撞中的不变量”实验的装置，气垫导轨水平放置，滑块上固定的挡光板宽度均为8.0mm，两滑块被两端橡皮筋弹出后相向运动，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060s。已知左侧滑块的质量为100g，则左侧滑块质量与速度的乘积m1v1=___________g·m/s；右侧滑块的质量为150g，则两滑块的质量与速度的乘积的矢量和m1v1+m2v2=___________g·m/s。（取向右为正方向）
2．实验小组的同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，水平气垫导轨上装有两个光电门，如图所示，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，它们穿过光电门后发生碰撞。实验测得滑块A的总质量为（含遮光片）mA、滑块B的总质量为（含遮光片）mB，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：左侧光电门记录的时间为t1，右侧光电门一共记录了3个不等的时间，先后分别是t2、t3、t4。
（1）完成上述实验______（填“需要”或“不需要”）测量遮光片的宽度。
（2）右侧光电门记录的时间t3、t4，可以判断t3______t4（填“>”或“<”）。
（3）若两滑块相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞为弹性碰撞，还需满足_________。
3．小明同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验。如图甲所示，长木板下垫着小木片以平衡两车的摩擦力；让小车P做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车Q相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，在小车P后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz。
(1)测得小车P的质量m1=0.4kg，小车Q的质量m2=0.2kg，则碰前两小车的总动量大小为____kg·m/s，碰后两小车的总动量大小为______kg·m/s（结果保留三位有效数字）
(2)由本次实验获得的初步结论是________。
4．如图所示为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图。
(1)若入射小球质量为false，半径为false；被碰小球质量为false，半径为false，则下列说法正确的是_________。
A．false B．false C．false D．false
(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是__________。
A．刻度尺 B．游标卡尺 C．天平 D．停表
(3)设入射小球的质量为false，被碰小球的质量为false，则在用图中所示装置进行实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的表达式为_________（用装置图中的字母表示）。
5．“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示，让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，则：
(1)两小球质量的关系应满足_______________。
A．m1=m2 B．m1＞m2 C．m1＜m2 D．没有限制
(2)实验必须满足的条件是_________。
A．轨道末端的切线必须是水平的
B．斜槽轨道必须光滑
C．入射球m每次必须从同一高度滚下
(3)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量_________（填选项前的符号）间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平射程
6．在“验证动量守恒”的实验中，A、B两小球质量分别为m1、m2、半径分别为r1、r2，实验装置和记录如图所示。实验中首先必须调节斜槽末端使其切线___________，选择的小球的半径和质量关系分别是r1___________r2、m1___________m2（选填“>”、“=”或“<”）；为了减小实验的误差，记录图中M、P、N是多次重复实验的平均落点，平均落点的确定方法如下：多次（如10次）让A球从斜槽上同一位置Q静止滚下落于地面纸上形成不完全重合的记录痕迹，再用最小的圆将这些痕迹圈住，则___________位置就为平均落点P；然后，在斜糟末端放上小球B，再让A球从斜槽上前一次的Q位置静止滚下10次与B球碰撞后落地，用同样的方法确定A、B平均落点M、N。本实验实际上是把对关系式false的验证转化为验证关系式（用图中长度表示）___________。
7．国庆同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中，所用装置如图甲所示，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。回答以下问题：
(1)为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤是___________；
A．斜槽轨道末端的切线必须水平
B．入射球和被碰球的质量必须相等
C．必须测出桌面离地的高度H
D．斜槽轨道必须光滑
(2)为了完成本实验，测得入射小球质量m1，被碰小球质量m2，O点到M、P、N三点的距离分别为x1、x2、x3，若两球间的碰撞是弹性碰撞，应该有___________等式成立。
A． false B．false
C．false D．false
8．碰撞的恢复系数的定义为false，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e＝1，非弹性碰撞的e＜1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O；
第一步：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；
第二步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度；
(1)写出用测量量表示的恢复系数的表达式______；
(2)落地点距O点的距离OM与实验所用的小球质量是否有关？______。
9．某学习小组通过图甲实验装置来验证动量守恒定律。A是同定在水平桌面上光滑的斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带有小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一窄挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h。得到挡光片通过光电门的时间t，做出false图象。小球质量为m，滑块总质量为M，挡光片宽度为d，重力加速度为g。
(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d＝______mm；
(2)请用题中所给的物理量来表示，只要满足关系式h＝______，就可以说明在误差允许范围内碰撞中动量守恒；
(3)如果图象是一条过原点的______（填写“倾斜直线”或“抛物线”），同样可以验证动量守恒。
10．某同学用如图甲所示斜槽装置验证动量守恒定律，斜槽的水平和倾斜部分是一体的。入射球和靶球的半径相同，质量分别为 m1、m2，平放于地面的记录纸上铺有复写纸。实验时先使入射球从斜槽上固定位置G由静止开始滚下，落到复写纸上，重复上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端，让入射球仍从位置G 由静止开始滚下，和靶球碰撞后继续向前运动落到复写纸上，重复操作多次。最终记录纸上得到的落点痕迹如图乙所示。
(1)关于本实验下列说法正确的是___________
A．需要用游标卡尺测量两小球的直径
B．需要用天平测出两球质量m1、m2
C．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
D．实验中记录纸上铺的复写纸位置可以移动
(2)请你叙述确定落点的平均位置的办法：___________；
(3)按照本实验方法，该同学确定了落地点的平均位置 P、Q、R 并测出了 OP、PQ、QR 间的距离分别为 x1、x2、x3，则验证动量守恒定律的表达式是___________。
11．某同学用如图甲所示的装置做“验证动守恒定律”的实验，先将1球从斜轨道上某定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的2球放在斜轨道末端水平段的最右端静止放置，让1球仍从原固定点由静止开始滚下，和2球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。
(1)本实验必须测量的物理量有___________。
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球的质量m1、m2
C．测量小球m1开始释放时距桌面高度h
D．小球离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到M、P、N各点的距离OM、OP、ON
(2)根据实验要求，m1___________（填“大于”“小于”或“等于”m2）
(3)为测定未放小球2时，小球1落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，如图乙给出了小球1落点附近的情况，由图可得OP距离应为__________cm。
12．某学习小组为了验证碰撞中的动量守恒，设计了如下方案：如图所示，斜面与水平桌面平滑连接，先将质量为M的滑块A从斜面上某位置由静止释放，测量出滑块在水平桌面上滑行的距离为x0；接着将质量为m、相同材料的滑块B放在斜面底端的水平轨道上，再让A从斜面上同一位置由静止释放，A与B碰撞后，测量出各自沿桌面滑行的距离分别为x1、x2。实验中M>m，重力加速度为g。
(1)若满足关系式______，则验证了A、B碰撞前后系统动量守恒。（用题目中给出的物理量表示）
(2)若满足关系式______，则验证了A和B的碰撞是弹性碰撞。（用题目中给出的物理量表示）
(3)若桌面稍有倾斜，本实验______。（填正确选项前的字母）
A．无法验证A、B碰擅前后系统动量守恒
B．仍可以验证A、B碰撞前后系统动量守恒，只是需要验证的关系式将改变
C．仍可以验证A、B碰撞前后系统动量守恒，并且需要验证的关系式不改变
13．用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点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．把质量为mB的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，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处．
①请在图中读出OP=________cm；
②由图可以判断出R是________球的落地点，Q是________球的落地点．
③为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式________．
14．某同学用如图甲所示装置探究A、B两球在碰撞中的不变量．该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。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．重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的竖直平面，米尺的零点与O点对齐。
(1)为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径______B球的直径(选填“大于”、“等于”或“小于”)；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______mB(选填“小于”、“大于”或“等于”)；
(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：______ （填选项号）；
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球与B球落点位置到O点的距离
C．A球和B球在空中飞行的时间
D．测量G点相对于水平槽面的高度
(3)已知mA和mB，如图乙所示，E、F、J是实验中小球落点的平均位置，请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断，A球没有碰撞B球时的落点是______点，A球与B球碰撞后A球的落点是______点。
15．某学校一兴趣小组用如图装置验证木块碰撞过程中动量守恒定律，长木板固定在水平地面上，长木板左端固定一挡板，挡板上安装一轻弹簧， 将木块false放在false点恰好与弹簧自然接触。一同学在某次实验中向左推木块false将弹簧压缩到false点，由静止释放，过false点后停在false点；再次向左推木块false将弹簧压缩到false点，在false点静止放置木块false，由静止释放木块false，与木块false正碰后分别停在false点和false点。已知木块false的质量为false、false的质量为false，木块false与长木板间动摩擦因数相同。
(1)实验中需要的测量仪器有___________
A．刻度尺 B．弹簧测力计
(2)实验中需要测量的物理量有：___________
a、false间距false b、false间距false c、 false间距false
d、 false间距false e、false间距false f、压缩到false点处弹簧弹力
(3)利用上面测得的物理量，写出验证动量守恒定律的表达式：___________
(4)如果长木板右端比左端略高，第(3)间中的表达式___________（“仍成立”“不成立”、“不确定”）。
16．某校同学利用如图所示装置验证动量守恒定律。水平气垫导轨上装有光电门C和光电门D，滑块A、B放在导轨上，位置如图所示；滑块A的右侧装有弹簧片，滑块B的左侧也装有弹簧片，两滑块上方都固定有宽度相同的遮光片，光电门C、D分别连接着光电计时器(未完全画出)，可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验步骤:
A.测量滑块A(含弹簧片)的质量mA和滑块B(含弹簧片)的质量mB；
B.测量滑块A的遮光片的宽度d1和滑块B的遮光片的宽度d2；
C.给滑块A一个向右的瞬时冲量，观察A的运动情况和A与B相碰后A、B各自的运动情况；
D.记下与光电门C相连的光电计时器记录的时间：第一次时间为ΔtC1，第二次时间为ΔtC2；
E.记下与光电门D相连的光电计时器记录的时间为ΔtD.
实验记录(如下表):
mA
mB
d1
d2
ΔtC1
ΔtC2
ΔtD
100 g
300 g
1.00 cm
1.00 cm
2.5 00ms
4.900 ms
5.100 ms
数据处理(所有结果均保留3位有效数字)：
(1)碰撞前A的速度大小v0=4.00 m/s，碰撞后A的速度大小v1=______m/s；碰撞可看成弹性碰撞则碰撞后A的速度方向与碰撞前______（相同，相反）；
(2)碰撞前后A的动量变化量大小Δp=______kg·m/s；?
(3)碰撞后B的速度大小v2=1.96 m/s；
(4)碰撞前后B的动量变化量大小false；
(5)本实验的相对误差的绝对值可表达为false，若false，则可以认为系统动量守恒。本实验的false=______。
17．在“验证动量守恒定律”实验中，实验装置如图所示，按照以下步骤进行操作：
①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B；
③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C．
（1）下列措施可减小实验误差的是_______。
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．每次实验均重复几次后，再记录平均落点
C．a球和b球的半径和质量满足ra=rb和ma
A．a球开始释放的高度h
B．木板水平向右移动的距离l
C．a球和b球的质量ma、mb
D．O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3
（3）只要验证等式_______成立，即表示碰撞中动量守恒；只要验证等式_______成立，即可认为碰撞中机械能守恒。[均用（2）中测量的物理量表示]
18．某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下
（1）先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖立于靠近槽口处，使小球false从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕false。
（2）将木板向右平移适当距离，再使小球false从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕false。
（3）把半径相同的小球false静止放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球false仍从原固定点由静止开始滚下，与false球相碰后，两球撞在木板上，并在记录纸上留下压痕false和false。
①本实验必须测量的物理量是_________。（填序号字母，要求验证方法简洁可行）
A．小球false、false的质量false、false
B．小球false、false的半径false
C．斜槽轨道末端到木板的水平距离false
D．球false的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差false
E．记录纸上false点到false、false、false的距离false、false、false
②放上被碰小球，两球相碰后，小球false在图中的压痕点为__________。
③若两球碰撞动量守恒，则应满足的表达式为____________。（用①中测量的量表示）
④若两球发生的是弹性碰撞，则还应满足的表达式为：____________。
参考答案
1．20 0
2．不需要 < false false
3．0.420 0.417 在误差允许的范围内系统动量守恒
4．C AC false
5．B AC C
6．水平 =（或“等于”） >（或“大于”） 圆心 false
7．A ABD
8．false OP与小球的质量无关，OM和ON与小球的质量有关
9．2.150 false 倾斜直线
10．BD 用尽可能小的圆把尽可能多的落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置 m1(x1+x2)=m1x1+m2(x1+x2+x3)
11．BE 大于 45.95（45.92~45.98）
12．false false C
13．17.5 B A mAOQ=mAOP+mBOR
14．等于 大于 AB F E
15．false false false 仍成立
16．2.04 相反 0.604 2.65%
17．B CD false false
18．AE C false false