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  • 1. (2024高二下·昭通期中) 某学习小组采用图甲所示的装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒.

    1. (1) 在碰撞实验开始之前,用天平测出滑块A、B(含遮光条)的质量为 , 还测出滑块A、B上的遮光条宽度d相同,如图乙所示遮光条宽度mm.
    2. (2) 接通气源后,导轨右侧放滑块A并推动滑块A,滑块A通过两个光电门时数字毫秒计记录下滑块A的挡光时间分别为 . 可调节Q使轨道右端(填“升高“或“降低”)一些,直至滑块通过两个光电门时数字毫秒计显示的时间相等,说明气垫导轨已经调节水平.
    3. (3) 将气垫导轨调整为水平后,把滑块A和滑块B放置在图中的位置上,开始碰撞实验:给滑块A一个向左的初速度,滑块A与静止的B发生碰撞,数字毫秒计记录下滑块A先后两次通过光电门1的遮光时间为 , 滑块B通过光电门2的遮光时间为 , 实验中两滑块的质量应满足(填“>”“<”或“=”).若滑块A、B碰撞过程动量守恒,以向左为正方向,则表达式应为(用中的符号表示).
  • 1. (2024高二下·湖北期中) 某学习小组用三枚相同的硬币来验证动量守恒定律。将两枚硬币叠放粘连,记为 A,另一枚硬币记为 B,在水平桌面左端固定一弹射装置,PQ为中轴线,与轴线垂直作为参考线。实验步骤如下:

    ①如图甲,将A从P沿PQ弹射,A停止后,测出其右端到的距离

    ②如图乙,将B静置于轴线上,并使其左端与相切;

    ③如图丙,将A压缩弹簧至同甲位置,射出后在处与B正碰,A、B停止后,测出A右端和B左端到的距离

    请回答以下问题:

    1. (1) 两次从同一位置弹射A,目的是确保 A到达线时具有相同的
    2. (2) 碰撞前瞬间A的速度大小与____成正比。
    3. (3) 多次实验,若测量数据均近似满足关系式用题中给定符号表达 , 则说明硬币碰撞过程中动量守恒。
  • 1. (2024高二下·月考)  某同学用如图甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点,P为未放被碰小球时入射小球m1的平均落点,M为与被碰小球碰后入射小球m1的平均落点,N为被碰小球m2的平均落点。

    1. (1) 下列说法正确的是____。(多选,填序号)
    2. (2) 实验中,除测量平抛射程OM、ON、OP外,还需要测量的物理量有____。(填序号)
    3. (3) 图乙是被碰小球的多次落点痕迹,刻度尺的0刻度与O点对齐,由此可确定其落点的平均位置对应的读数为cm;若测量的物理量满足关系式(用所测物理量的字母表示),则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不变。

  • 1. (2024高二下·湖南月考) 某物理兴趣小组用如图1所示的装置验证碰撞中动量守恒.用不可伸缩的细线分别拴住质量分别为的两个小钢球A和B,两个小钢球大小相等,质量不等.将两小球悬挂在等高处,上端各自连接一个力传感器,自然伸长状态两小球恰好接触.此时测得两小球最低点到悬点距离为L.

    图1

    现将小球A向右拉至细线伸直且水平后由静止释放,记录小球A在最低点与小球B碰撞后反弹瞬间力传感器的示数,得到小球A对传感器拉力为 , 小球B对传感器拉力为 , 由此达到验证动量守恒的目的.已知重力加速度为g.

    1. (1) 用游标卡尺测量摆球直径.摆球直径d=cm.

      图2

    2. (2) 小球A与小球B的质量大小关系为(选填“>”“=”或“<”).
    3. (3) 小球A与小球B碰撞前瞬间速度大小的表达式为(用g、L、d表示).
    4. (4) 验证小球A与B在碰撞过程中动量守恒的表达式为(用、g、表示).
  • 1. (2024高三下·长沙月考) 小何同学做“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验,组装好如图1所示实验装置并调节斜槽末端水平后,实验步骤如下:

     图1

    ①用电子天平测量出钢球和玻璃球的质量分别为

    ②找到斜槽末端在白纸上的竖直投影点

    ③将钢球从斜槽上某一位置由静止释放,落到复写纸上并在白纸上留下痕迹:重复上述操作多次,得到多个落点痕迹,找到平均落点

    ④将玻璃球放在斜槽末端,再将钢球从位置由静止释放,两球碰撞后落到复写纸上并在白纸上留下痕迹:重复上述操作多次,分别找到两球的平均落点

    ⑤用刻度尺测量出线段的长度分别记为 . 试分析下列问题.

    1. (1) 关于实验的一些细节,下列说法正确的是____.
    2. (2) 验证碰撞过程动量守恒的表达式(用表示).
    3. (3) 小何细心观察后发现他做实验得到的四点不共线,而是如图2所示情况.于是他进一步测得 , 若小何想重新验证该碰撞过程沿方向动量守恒,则需要验证表达式,若他还想验证该碰撞过程前后动能相等,则需要验证表达式.(用表示)

       图2

    4. (4) 定义碰撞过程的恢复系数 , 其中分别表示两物体碰撞前的相对速度和碰撞后的相对速度.若实验时四点共线,且落点总是在之间,则说明钢球与玻璃球碰撞的恢复系数至少为(保留2位有效数字,已知钢球密度约为玻璃球密度的3倍).
  • 1. (2024高二下·武汉月考)  如图所示是“验证动量守恒定律”的装置,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。

    1. (1)  用游标卡尺测量滑块上的遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,读数为d=mm。
    2. (2)  用天平测得滑块A、B的质量(均包括遮光条和弹性碰撞架) 分别为 两个滑块的碰撞端面装有弹性碰撞架(图中未画出);调整好气垫导轨后,将滑块A向左推出,与静止的滑块B发生碰撞,碰后两滑块没有粘连,与光电门1相连的计时器显示的先后挡光时间为 和  , 与光电门 2 相连的计时器显示的挡光时间为 。从实验结果可知两滑块的质量满足mA(填“>”“<”或“=”) mB;滑块A、B碰撞过程中满足表达式(用所测物理量的符号表示),则说明碰撞过程中动量守恒。
  • 1. (2024高考·青羊模拟) 如图所示,两拉力传感器固定在同一水平线上,两根长为的轻质细线上端分别连接两传感器,下端连接大小一样的小钢球,两钢球的质量分别为 , 两细线自然下垂时两钢球恰好接触,钢球的直径远小于细线的长度,两拉力传感器能记录细线中拉力的大小。

    ①将钢球拉离竖直位置,细绳拉直由静止释放钢球 , 两钢球碰前拉力传感器记录的最大值为

    ②钢球运动到最低点与钢球发生碰撞,碰后钢球弹回,碰后传感器的记录的最大值分别为

    ③两钢球质量关系满足 填“大于”“小于”或“等于”
    ④若两钢球碰撞时水平方向动量守恒,需满足的关系式为;若满足关系式,则说明碰撞为弹性碰撞。和重力加速度表示

  • 1. (2024高二上·宁波期末)  一物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来验证动量守恒定律.其实验步骤如下:

    步骤1:用天平测出A、B两个小球的质量

    步骤2:安装好实验装置,使斜槽末端保持水平,调整好频闪相机的位置并固定;

    步骤3:让入射小球从斜槽上某一位置由静止释放,小球离开斜槽后,用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置,照片如图乙所示;

    步骤4:将被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从位置由静止开始释放,使它们碰撞。两小球离开斜槽后,用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置,照片如图丙所示。经多次实验,他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变。

    1. (1) 实验中放在斜槽末端的小球是(选填“”或“");
    2. (2) 若某同学在乙、丙照片中仅测量了所对应的三个实际长度,则该同学能不能完成实验?(填“能”或者“不能”)。
    3. (3) 他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分,碰撞中的恢复系数定义为 , 其中分别是碰撞前两物体的速度,分别是碰撞后两物体的速度,他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值。(结果保留两位有效数字)
  • 1. (2024高三·绵阳模拟)  用气垫导轨研究两个滑块在一条直线上碰撞过程中的动能损失。两个滑块所受合外力为零,在一条直线上碰撞,碰撞前的总动能可表示为 , 碰撞后的总动能可表示为 , 碰撞的恢复系数定义式是 , 其中在碰撞前后相等,为两个滑块的质量,为碰撞前两滑块的速度,为碰撞后两滑块的速度,速度都是矢量。

    研究的实验过程如下,完成实验并回答问题:

    1. (1) 碰撞过程中如果没有动能损失,根据碰撞前后总动能的表达式可知,恢复系数
    2. (2) 实验装置如图所示,调节导轨水平,两个滑块上装有宽度都是的遮光条,总质量分别是;在恰当位置安装两个光电门,测量遮光条的挡光时间。

       

    3. (3) 某组同学使用的滑块分别装有弹性圈(质量忽略不计),如图甲所示。先使静止在光电门左侧,静止在光电门之间,然后轻推滑块 , 光电门记录滑块遮光条的挡光时间是 , 光电门记录滑块遮光条的挡光时间是 , 光电门记录滑块遮光条的挡光时间是。数据如表中“序号”的

       

      计算完成表格中的速度;根据恢复系数定义式,该过程中。(计算结果均保留位有效数字)

    4. (4) 另一组同学使用的两滑块分别装有撞针和橡皮泥(质量忽略不计),如图乙所示。先使静止在光电门左侧,静止在光电门之间,然后轻推滑块 , 光电门记录滑块遮光条的挡光时间是 , 光电门记录一起运动时其中一条遮光条挡光时间。数据如上表中“序号”的

       

      根据表中数据,碰撞前,滑块速度之差;碰撞后,滑块速度之差。计算该过程中损失的动能计算结果保留位有效数字)。

  • 1. (2024高三下·西山模拟)  某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。

    1. (1) 实验前需要调节气垫导轨水平:取走滑块B,将滑块A置于光电门1的左侧,向右轻推一下滑块A,其通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间,则应将气垫导轨(选填“左”或“右”)端适当垫高,直至滑块A通过两光电门的时间相等。
    2. (2) 测得滑块A的总质量 , 滑块B的总质量 , 滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度,通过光电门1的时间为 , A与B碰撞后A再次通过光电门1的时间为 , 滑块B通过光电门2的时间为。若滑块A和B组成的系统在碰撞的过程中动量守恒,在误差允许的范围内,则应该满足(用测量量表示)。
    3. (3) 根据多次实验数据,测量遮光条长度d后,计算出的动能减少量的动能增加量 , 绘制了图像,若图像斜率k,则证明此次碰撞为完全弹性碰撞。
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