2021全国高二(上)期中物理汇编：验证动量守恒定律.docx

2021全国高二（上）期中物理汇编
验证动量守恒定律
一、单选题
1．在“验证动量守恒定律”的实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端点的切线保持水平，这样做的 目的是为了使（ ）
A．入射小球得到较大的速度
B．入射小球与被碰小球对心碰撞后速度为水平方向
C．入射小球与被碰小球对碰时无动能损失
D．入射小球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出
二、多选题
2．在“探究碰撞中的不变量”时，用如图所示的装置进行实验，下列说法中正确的是（　　）

A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长
B．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度
C．两小球必须都是刚性球，且质量相同
D．两小球碰后可以合在一起共同运动
3．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，O点是小球抛出点在水平地面上的投影。实验时，先让入射小球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离；然后把被碰m2小球静置于水平轨道末端，再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球m2相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离，则下列说法正确的是（　　）

A．实验中要求两小球半径相等，且满足m1<m2
B．实验中不要求倾斜轨道必须光滑
C．如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒
D．如果等式m1x22=m1x12+m2x32成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞
三、实验题
4．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：

若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则要求______
A.   
B.
C.                       
D.   
设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用甲装置实验时，验证动量守恒定律的公式为______用装置图中的字母表示
若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必须有的是______
A.毫米刻度尺            
游标卡尺            
天平            
弹簧秤            
秒表
在实验装置乙中，若小球和斜槽轨道非常光滑，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒．这时需要测量的物理量有：小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差，小球从斜槽末端水平飞出后平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度则所需验证的关系式为______．不计空气阻力，用题中的字母符号表示
5．如图1所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示。

（1）为了尽量减小实验误差，A球碰后要沿原方向运动，两个小球的质量应满足m1________m2（选填“>”或“<”）。
（2）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，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位移
（3）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．B球每次的落点一定是重合的
D．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
（4）已知A、B两个小球的质量m1、m2，三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON。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的总动量守恒。
6．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h1
B．B点离地面的高度h2
C．小球1和小球2的质量m1、m2
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M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3。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)。

7．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球，按下述步骤做了实验：

①用天平测出两小球的质量(分别为m1和m2，且m1>m2)．
②按图示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端．
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．
④将小球m2放在斜槽末端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球m1和m2在斜面上的落点位置．
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验，回答下列问题：
(1)在不放小球m2时，小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，m1的落点在图中的________点，把小球m2放在斜槽末端边缘处，小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球m1的落点在图中的________点．
(2)若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有________．
A．m1LF＝m1LD＋m2LE
B．
C．m1LE＝m1LD＋m2LF
D．LE＝LF－LD
8．用图甲实验装置验证动量守恒定律．主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为的入射球多次从斜槽上S位置静止释放，记录其平均落地点位置；
③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上S位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为、、，如图乙，分析数据：

（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为______．
A．    B．    C．
（2）关于该实验，下列说法正确的有______．
A．斜槽轨道可以不光滑
B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C．入射球和被碰球的半径必须相同
D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度H
（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为______；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为______。（均用题中所给物理量的符号表示）
（4）若上述步骤③中，入射球从斜槽上释放的位置比②中低一些，其他操作均正确，这将会导致测得的系统碰撞后的总动量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）碰撞前的总动量，原因是______。
9．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。

(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量_______（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．小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时，先将入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。（小球质量关系满足）接下来要完成的必要步骤是___________。（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放时的高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________[用(2)中测量的量表示]。
10．如图甲所示，用半径相同的两个小球的碰撞验证动量守恒定律。实验时先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C由静止释放，A球从轨道末端水平抛出，落到水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端，将A球仍从位置C由静止释放，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。

（1）下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是___________。
A．秒表    B．交流电流表    C．刻度尺    D．弹簧秤
（2）为了完成本实验，下列必须要求的实验条件是，入射小球A的质量___________被碰小球B的质量，入射小球A的半径_______被碰小球B的半径。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）实验中，，，，在实验误差允许范围内，若满足关系式_______（用题中涉及的物理量的符号表示），则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
（4）某实验小组设计如图丙所示的装置来研究碰撞前后动能的变化，把白纸和复写纸贴在竖直墙上，使小球从斜槽轨道滚下打在正对的竖直墙上，记录小球的落点。仍然使用A球和B球进行实验，重复验证动量守恒时的其他操作步骤。、、为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为，测得、、，在实验误差允许范围内，若满足关系式________（用题中涉及的物理量的符号表示），则可认为碰撞前后两球的总动能相等。
11．如图，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。

（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是___________；
A．可选用半径不同的两小球B．选用两球的质量应满足
C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间D．斜槽轨道必须光滑
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上的S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量出平抛的射程，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上的S位置由静止释放，与小球相碰，并且多次重复。接下来要完成的必要步骤是___________（填选项前的符号）。
A．用天平测量两个小球的质量、
B．测量小球开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N并测量平抛射程，
（3）若两个小球相碰前后的动量守恒，其表达式可以表示为_______[利用中所测量的物理量表示]；若碰撞是弹性的碰撞，那么还应该满足的表达式应该为_______[利用（2）中所测量的物理量表示]。

（4）经测定，，，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。
则碰撞前、后总动量的比值为=_________（结果保留三位有效数字），实验结果说明在误差允许范围内系统动量守恒。
12．某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律．图中AB为斜槽，BC为水平槽．

（1）下列说法正确的是_______．
A．该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量
B．该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质
C．该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度
D．该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
（2）实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定P点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置S多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置．实验中，确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与O点对齐，则OP=_______cm．

（3）该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上M点距O点的距离LOM、P点距O点的距离LOP、N点距O点的距离LON．除此之外，还需要测量的物理量是_________，需要验证的关系式为___________（其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示）．
13．在做“验证碰撞中的动量守恒定律”实验中，装置如图。

①需要的测量仪器或工具有_____；
A．秒表    B．天平（带砝码）    C．刻度尺    D．圆规
②必须要求的条件是____ ；
A．斜槽轨道末端的切线必须平
B． 斜槽轨道应尽量光滑以减误
C．入射球和被碰球必须质量等
D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
③某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1 和被碰小球质量m2 之比为___________。

14．某同学做“验证动量守恒定律”的实验（如图1所示），即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程。然后，把被碰小球静置于轨道的水平末端部分，再将入射球从斜轨上位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__（填选项前的符号）。
A．用天平测量两个小球的质量、，且有
B．测量小球开始释放的高度
C．测量抛出点距地面的高度
D．分别找到、相碰后平均落地点的位置、
E．测量平抛射程、
（2）在某次的实验中，得到小球的落点情况如图2所示，假设碰撞中系统动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为__。
（3）若碰撞中系统动量守恒，、、三者再满足关系式__，则可证明碰撞是弹性碰撞。
15．某同学设计了一个验证动量守恒定律的实验，实验步骤如下，请完成填空。
（1）用游标卡尺测出遮光片的宽度d，如图甲所示，则______。

（2）如图乙，将遮光片固定在小车A上，光电门1、2固定在长木板的一侧，长木板下垫着小木片，使得小车A运动时通过两个光电门的时间相等，这样做的目的是________；

（3）保持（2）中长木板的倾角不变，如图丙，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之运动，并与原来静止在前方的小车B相碰，碰后粘合成一体继续运动，用数字毫秒计分别读出遮光片通过光电门1、2的时间、；
（4）已测得小车A和橡皮泥的质量，小车B的质量，则碰前两小车的总动量为_______，碰后两小车的总动量为________（计算结果保留三位有效数字）。比较碰撞前后的总动量，完成验证。
16．某同学用如图（a）所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图（b）所示。

图（b）中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球A多次从斜轨上静止释放，找到其平均落地点的位置P。然后，把被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球A从斜轨上静止释放，与小球B相碰，并且多次重复。实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N。
（1）为了确保两小球一样大，该同学实验开始前用游标卡尺测量了两小球的直径都如图（c）所示，则小球的直径为___________mm
（2）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A质量应大于小球B的质量
（3）在本实验中，下列关于入射球A的落点P的说法，正确的是___________；
A．如果小球每次都从同一点无初速度释放，重复几次的落点P一定是重合的
B．由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合是正常的，落点应当很分散
C．测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为、、…、，则OP应取、、…、平均值，即
D．用尽量小的圆把、、…、圈住，这个圆的圆心是小球落点的平均位置P
（4）上述实验除需测量线段、、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A和小球B的质量、
D．小球A和小球B离开轨道的速度、
（5）当所测物理量满足表达式___________（用第（4）小问中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。
（6）若要进一步验证两小球是否为弹性碰撞，还要验证表达式___________（用第（4）小问中测物理量的字母表示）是否成立。
17．如图所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图所示。

（1）为了尽量减小实验误差，A球碰后要沿原方向运动，两个小球的质量应满足______．（选填“>”或“<”）。
（2）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，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位移
（3）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是_________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．B球每次的落点一定是重合的
D．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
（4）已知A、B两个小球的质量分别为、，三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON。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的总动量守恒。若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________________。
18．某同学用气垫导轨探究两滑块碰撞过程中的动量是否守恒，实验装置如图甲所示。

（1）实验的基本操作如下：
a、用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示，则d=___________cm，在滑块上安装挡光片，用天平分别测量滑块A和滑块B的质量为m1、m2；
b、调节气垫导轨底部的调节旋钮，给导轨充气后，把滑块A轻放在导轨上，若滑块A___________（选填“向左滑动”、“向右滑动”或“保持静止”），说明气垫导轨已调节好；
c、给导轨充气后，轻推滑块A给它一个向右的初速度，滑块A通过光电门1后与粘有橡皮泥的滑块B碰撞，碰后两滑块粘在一起通过光电门2；数字毫秒计记录下滑块A上的挡光片通过光电门1、2的挡光时间分别为、，滑块A在与滑块B碰撞前的速度大小为___________ （用题中所给的物理量符号表示）；
d、利用上述测量数据进行验证，若满足关系式_________，则说明两滑块碰撞过程中动量守恒（用题中所给的物理量符号表示）。
（2）若某同学重复进行了多次实验，结果总是碰撞前滑块A的动量小于碰撞后两滑块的总动量。出现这一结果的原因可能是___________。
19．某实验小组采用如图所示实验装置验证动量守恒实验，气垫导轨置于水平桌面上，导轨上安装G1和G2两个光电计时器，A、B均为带有遮光片的弹性滑块，两遮光片沿运动方向的宽度相同，实验过程如下：

①调节气垫导轨成水平状态；
②轻推滑块A，测得A的遮光片通过光电计时器G1的遮光时间为；
③A与B相碰后，滑块B和A的遮光片先后经过光电计时器G2的遮光时间分别为和。
回答下列问题：
（1）在调节导轨水平时，只放上滑块A，并利用弹射装置使其向右运动，若滑块A经过光电计时器G1的挡光时间___________经过光由计时器G2的挡光时间（选填“大于”、“等于”或“小于”），则说明导轨水平；
（2）为验证滑块A、B碰撞过程中动量守恒，除了上述已知条件外，还必须要测量的物理量有___________；
A．两个光电门之间的距离L
B．A、B两滑块（包含挡光片）的质量、
C．遮光片的宽度d
（3）利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为：___________；如果还满足表达式___________时，即说明两滑块碰撞时无机械能损失。
20．在“验证动量守恒定律”的实验中,请回答下列问题.
(1)实验记录如图(甲)所示，则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的_________ ，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的________ ；(两空均选填“OM”“OP”或“ON”)
(2)小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果_______(选填“会”或“不会”)产生误差.；

(3)在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图(乙)所示的装置进行了如下的操作：
①先调整斜槽轨道,使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；
④用天平测量a、b两小球的质量分别为, ,用刻度尺测量白纸O点到A、B、C三点的距离分别为、和用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为________________。
21．如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：

①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；
②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；
④将小球m2放在斜槽末端B处，仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；
⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为、、。依据上述实验步骤，请回答下面问题：
（1）两小球的质量m1、m2应满足m1___________m2（填写“>”“=”或“<”）；
（2）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中_______点，m2的落点是图中________点；
（3）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式___________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。
22．在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学采用如图所示的“碰撞实验器”来验证动量守恒定律。

（1）实验中必须要求的条件是______（填选项前的字母）。
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
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，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
（2）图中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位置由静止释放，找到其落地点的平均位置，测量平抛射程。然后，把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜槽上位置由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复。空气阻力忽略不计。接下来要完成的必要步骤是______（填选项前的字母）。
A．测量两个小球的质量、
B．测量入射小球开始释放时的高度
C．测量抛出点距地面的高度
D．分别找到入射小球、被碰小球相碰后落地点的平均位置、
E.测量平抛射程、
（3）若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式为______；若碰撞是弹性碰撞，则还可以写出的表达式为______。（用上一问中测量的量表示）
（4）某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为______。

23．某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验．先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，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b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b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a、b的质量分别为
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（2）小球a、b的质量应该满足关系______________；
（3）碰后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的________点和_________点。
（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是____________；
（5）如果两球相碰有较大的动能损失，即不是弹性碰撞，那么以上验证式还成立吗？_________（填“成立”或“不成立”）
24．某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之运动。使其与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续运动，他设计的具体装置如图甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源的频率为50Hz。

(1)长木板右端下面应垫放一小木片，其原因是______________________；
(2)若已得到打点纸带如图乙所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选____________段来计算小车A的碰前速度，应选__________段来计算小车A、B碰后的共同速度；（均填“AB”“BC”“CD”或“DE”）

(3)经过多次实验，根据数据分析，他们猜想碰撞前后___________不变。
A．小车A的质量与速度的乘积
B．小车B的质量与速度的乘积
C．小车A、B的质量与速度的乘积之和
25．某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a球从斜槽轨道上某固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b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b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a、b的质量ma、mb
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E．记录纸上O点到各落地区域中心点A、B、C的距离OA、OB、OC
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（2）根据实验要求，ma__________mb（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？______（填“是”或“否”）；如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？______（填“有”或“无”）（不必作分析）；
（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是_______________________________．（用“（1）”中所给的有关字母表示）
26．（1）如下图所示，这种游标卡尺可以精确到___________mm，测得零件的长度为___________mm。

（2）如图所示，用“碰撞试验器”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。

①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量________（填选项前的序号），间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度  B．小球抛出点距地面得高度 C．小球做平抛运动的水平位移
② 图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点P，测量小球平抛水平位移OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是________。（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量小球抛出点距地面高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量小球做平抛运动的水平位移OM、ON
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为___________（用②中测量的量表示）；
④在图的实验装置中，若斜槽轨道是光滑的，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有：小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1，小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2，则所需验证的关系式为：___________。
27．某同学用如图所示的装置，通过半径相同的A，B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

（1）实验中必须要求的条件是( )
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
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，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到点O的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到点O的距离
C．测量A球或B球的直径
D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）
E．测量点G相对于水平槽面的高度
答：___________（填选项号）。
（3）某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量和被碰小球质量之比为______。

28．某同学用如图所示的装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有粘性强的物质。图中滑块a和挡光片的总质量为m1=0.310kg，滑块b的质量为m2=0.108kg，实验步骤如下：
①开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间_______时，可认为气垫导轨水平；
②将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右端，然后推动滑块a水平压缩弹簧，撤去外力后，滑块a在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞；
③两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2；
④实验后，分别记录下滑块a的挡光片通过光电门1的时间t1，两滑块一起运动时挡光片通过光电门2的时间t2。

（1）完成实验步骤①中所缺少的内容_____。
（2）设挡光片通过光电门的时间为△t，则滑块通过光电门的速度可表示为v=_________（用d、△t表示）。
（3）实验前测得挡光片的宽度d=1.00cm，实验中测得滑块a经过光电门1的速度为v1=2.00m/s，两滑块经过光电门2的时间t2=6.85ms，将两滑块和挡光片看成一个系统，则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为p1=__________kg·m/s，p2=________kg·m/s（结果均保留3位小数）。实验允许的相对误差绝对值）最大为5%，本实验的相对误差为____________（结果保留2位有效数字）。
29．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）实验中必须要求的条件是______。
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
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，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于水平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次。本实验还需要完成的必要步骤是________（填选项前的符号）。
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量抛出点距地面的高度H
C．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
D．测量平抛射程OM、ON
（3）若两球发生弹性碰撞，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是_____（填选项前的符号）。
A．OP+OM=ON       B．2OP=ON+OM       C．OP﹣ON=2OM
30．如图甲所示为利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒。实验器材：支架两个半径相同的球1和球2，细线若干，坐标纸，刻度尺等．实验所在地重力加速度大小为g。

实验步骤如下：
（1）测量小球1、2的质量分别为、，将小球各用两细线悬挂于水平支架上，使两小球球心位于同一水平面，如图甲；
（2）将坐标纸竖直固定在一个水平支架上，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是相同的正方形。将小球1拉至某一位置A，由静止释放，垂直坐标纸方向用手机高速连拍；
（3）如图乙所示，分析连拍照片得出，球1从A点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1碰后到达最高位置为B，球2向右摆动的最高位置为C，测得A、B、C到最低点的竖直高度差分别为、、，则碰后瞬间球1的速度大小为_______，碰后瞬间球2的速度大小为______；
（4）若满足关系式_________，则能证明碰撞中系统总动量守恒；若满足关系式________，则说明两小球发生的是弹性碰撞。

参考答案
1．B
【详解】在“验证动量守恒定律”的实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端点的切线保持水平，这样做的目的是为了使入射小球与被碰小球对心碰撞后速度为水平方向，以保证在水平方向能验证动量守恒定律
故选B。
2．ABD
【详解】A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等