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1. (2024高二下·长沙开学考) 气垫是常用的一种实验仪器，它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦；我们可以用带光电门1和光电门2的气垫轨道以及带有遮光片的滑块 $\text{[math]}$ 和滑块 $\text{[math]}$ 来验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示（两遮光片完全相同），采用的实验步骤如下：
a．调整气垫导轨，使导轨水平；
b．在滑块 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
c．按下电钮放开卡销，光电门1和光电门2连接的数字计时器会分别记录下滑块 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 上遮光片的遮光时间 $\text{[math]}$ 。
1. （1）实验时用游标卡尺测遮光片的宽度 $\text{[math]}$ ，结果如图乙所示，则遮光片的宽度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
3. （2）实验时测得含遮光片的滑块 $\text{[math]}$ 的质量分别为 $\text{[math]}$ ，若等式成立，则说明滑块 $\text{[math]}$ 构成的系统动量守恒。放开卡销前弹簧的弹性势能 $\text{[math]}$ （均用给定的物理量符号表示）。
5. （3）实验时若滑块 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 与弹簧分离前就已经通过光电门，则滑块 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 构成的系统动量（填“守恒”或“不守恒”）。
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1. (2024高二下·浙江开学考)
1. （1）在“探究碰撞中的不变量”的实验中，三位同学分别采用以下三种不同的方案，如图。小红用甲图对应的方案，该方案中（填“需要”或“不需要”）测量小球抛出点到水平面的高度；小黄采用乙图对应的方案，该方案中入射小球的质量（填“需要”或“不需要”）大于被碰小球的质量；小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度相等，则（填“需要”或“不需要”）测量d。
3. （2）在研究自感现象的实验中，某同学设计了图甲所示的电路，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为完全相同的电流传感器，其电阻可忽略不计，电源提供恒定电压U， $\text{[math]}$ 时刻闭合开关K，得到通过两电流传感器的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，则在开关闭合前，灯泡的电阻（填“大于”、“等于”或“小于”）电感线圈的电阻。等电路稳定后，断开开关瞬间，灯泡两端的电压为，自感电动势为。
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1. (2024高二上·杭州期末) 如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。
1. （1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是。
3. （2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做运动。
5. （3）测得滑块B的质量为 $\text{[math]}$ ，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为 $\text{[math]}$ （保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为（选填“②”“③”“④”）。
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1. (2024高二上·东方期末) 某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
1. （1）下面是实验的主要步骤：
  ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
  ②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；
  ③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
  ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
  ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
  ⑥先，然后，让滑块带动纸带一起运动；
  ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；
  ⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。
3. （2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为 kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为kg·m/s（均保留三位有效数字）。
5. （3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因：。
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1. (2024高二上·杭州期末) 在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为 $\text{[math]}$ 的钢球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸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 $\text{[math]}$ 的空心钢球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与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点是轨道末端在白纸上的竖直投影点，如图1所示。
1. （1）为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足 $\text{[math]}$ ，若满足关系式则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒；
3. （2）某同学记录小球三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图2所示。下列相关说法正确的是____。
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1. (2024高二上·杭州期末) 某实验小组的同学进行“探究碰撞中的不变量”的实验，实验装置如图甲所示。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹，M、P、N分别为落点的痕迹，O点是重锤正下方一点。多次重复上述实验，在记录纸上留下多个痕迹，用一个最小的圆周分别将这些痕迹圈在圆内，如图乙所示。
1. （1）小球A的质量应（选填“>”、“=”或“<”）被碰小球B的质量，其理由是；
3. （2）小球A碰前在记录纸上的落点距O点的距离为cm。
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1. (2024高二上·杭州期末) 某同学做“验证动量守恒定律”实验，实验装置如图甲所示，用天平称得入射小球A的质量 $\text{[math]}$ ，被碰小球B的质量 $\text{[math]}$ ，入射小球A与被碰小球B半径相同。
1. （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____（填选项前的字母），间接地解决这个问题：
3. （2）多次释放A球后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。若将小球的质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的表格填写完整。（结果保留三位有效数字）
  OP/m
  OM/m
  ON/m
  碰前总动量 $\text{[math]}$
  碰后总动量 $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  根据上面表格中的数据，你认为能得到的结论是；
5. （3）实验中，关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是____
7. （4）某实验小组在进行实验中，由于实验桌靠近竖直墙壁，导致小球飞出都撞击到竖直墙壁上，于是同学们把白纸固定在竖直墙壁上，再放上复印纸，并在白纸上标出小球放在槽口处球心的等高点O，然后重复前面的实验操作，如图乙所示，M、P、N分别为落点的痕迹，测得M、P、N分别与O之间的竖直距离 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，当满足关系式时（用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示），即可证明入射小球A与被碰小球B碰撞过程中动量守恒。
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1. (2024高二下·大埔开学考) 在“用斜槽轨道验证碰撞中动量守恒”实验中。
1. （1）某同学采用撤掉支球柱的装置，实验得到如图所示的落点，他用毫米刻度尺测量，记录下 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三段读数，其中： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，根据刻度尺的精确度，这些读数中不科学的是段，正确读数为 $\text{[math]}$ 。
3. （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式为 $\text{[math]}$ 用 $\text{[math]}$ 表示 $\text{[math]}$ 。
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1. (2024高三下·湖南开学考) 如下图所示，该装置可以验证动量守恒定律。某实验小组将一倾斜轨道和一水平轨道平滑地组合在一起，小车A与小车B在水平轨道上发生碰撞，碰撞时间极短，碰后小车A不会返回，小车A和小车B不会粘在一起，两小车相碰的一面各安装有一大小可以忽略的金属弹片，实验步骤如下：
①取下水平轨道上的小车B，让A从H高处静止释放，待小车在水平轨道上静止时，记录小车A上带弹片的端面的位置，垂直轨道划线并记录为P点。
②在水平轨道前端某处划线并记录为O点，将小车B带弹片的端面与O对齐，并使其静止。
③将小车A仍然从H高处静止释放，与小车B在O处碰撞后，两车相继静止，记录小车A、B带弹片的两个端面的位置并划线，分别记录为M点和N点。
1. （1）若要验证动量守恒，需要测量的物理量有____（填标号）。
3. （2）若测得OP间的距离为， $\text{[math]}$ ， OM间的距离为 $\text{[math]}$ ， ON间的距离为、 $\text{[math]}$ ，若两车碰撞满足动量守恒，则两车质量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的关系式为。
5. （3）若水平轨道略有倾斜，（2）中的关系式（填“是”或“否”）仍然成立。
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1. (2024高二下·绥江开学考) 如图所示，某实验小组同学用“碰撞实验器”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. （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过测量____间接解决这个问题。（填序号）
3. （2）图中 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 多次从斜轨上S位置处静止释放，找到其平均落地点的位置 $\text{[math]}$ ，测量 $\text{[math]}$ 长度；然后，让被碰小球 $\text{[math]}$ 静置于轨道的水平部分，再将入射小球 $\text{[math]}$ 从斜轨上S位置处静止释放，与小球 $\text{[math]}$ 相碰，并多次重复，分别找到 $\text{[math]}$ 相碰后平均落地点的位置 $\text{[math]}$ ，分别测量 $\text{[math]}$ 长度。最后用天平测量两个小球的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式为；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为。（均用已知物理量符号表示）
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