某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数的实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g．采用的实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb：C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上：D．烧断细线后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动：E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间△t：F．滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离SaG．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离sb；H．改变弹簧压缩量，进行多次测量．（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为mm；（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等，即a的动量大小等于b的动量大小；（用上述实验所涉及物理量的字母表示）（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到小滑块a的Sa与关系图象如图丙所示，图象的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为．（用上述实验数据字母表示）

1. 某实验小组利用手机内置的加速度传感器探究碰撞中的动量是否守恒，主要实验步骤如下：

①将两手机A、B放入防撞包内，然后用等长的轻细绳分别悬挂在同一高度处的O、 $\text{[math]}$ 点，静止时A、B刚好接触，如图甲所示；

②将手机A拉高至某一位置，然后由静止释放，手机A摆动到最低点时与手机B发生碰撞，如图乙所示；

③利用电脑软件远程控制手机并记录两手机水平方向的加速度随时间变化图像，如图丙（a）、丙（b）所示；

④将图像进一步处理，如图丁所示，根据图像数据进行分析，从而验证手机碰撞过程中是否满足动量守恒。

分析实验，回答以下问题：

（1）为达到实验目的，本实验还必须测量的物理量有

A.手机A、B的质量　　　　B.细绳的绳长　　　　C.手机A拉高的高度

（2）软件中设置加速度水平向左为正，图丙（填“（a）”或者“（b）”）图为·A手机的 $\text{[math]}$ 图像；

（3）若测得手机A的质量为 $\text{[math]}$ kg，手机B的质量为 $\text{[math]}$ kg，根据图丁所示数据可知，碰撞过程中手机A的动量变化量大小为，手机B的动量变化量大小为，·由实验结果可知两手机在碰撞过程中满足动量守恒。（结果保留3位有效数字）

实验探究题容易

2. 两位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．

（1）实验中必须满足的条件是．

A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差

B．斜槽轨道末端的切线必须水平

C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

D．两球的质量必须相等

（2）测量所得入射球A的质量为m_A ，被碰撞小球B的质量为m_B ，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．

（3）乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图12所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B^'；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P^'；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M^'和N^' ．测得B^'与N^'、P^'、M^'各点的高度差分别为h₁、h₂、h₃ ．若所测物理量满足表达式时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒．

实验探究题容易

3. 某同学用冲击摆验证动量守恒定律和机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在水平桌面上固定一玻璃试管，试管底部固定一根劲度系数为k的轻弹簧，将弹簧压缩 $\text{[math]}$ 后锁定，紧贴弹簧自由端放一质量为m的小球，试管右侧用长为L的细线悬挂一内部填满海绵的摆块，摆块下部固定有挡光片，总质量为M，摆块静止时其中心与试管口等高。紧贴挡光片处安装有光电门（图中未画出），摆块右侧固定一长直玻璃管，管中插一根长细金属丝，金属丝的左端与摆块接触，右端在 $\text{[math]}$ 处。弹簧的弹性势能 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。

用螺旋测微器测量挡光片的宽度如图乙所示，挡光片的宽度 $\text{[math]}$ mm。

解除弹簧的锁定，小球射入摆块并留在其中，光电门记录的时间为 $\text{[math]}$ ，摆块向右摆起，金属丝右端位于 $\text{[math]}$ 处，测得 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的距离为s。

若小球与摆块碰撞前后动量守恒，需要验证的关系式为。

若小球射入摆块后机械能守恒，需要验证的关系式为。

实验探究题容易

1. 某实验小组利用手机内置的加速度传感器探究碰撞中的动量是否守恒，主要实验步骤如下：

①将两手机A、B放入防撞包内，然后用等长的轻细绳分别悬挂在同一高度处的O、 $\text{[math]}$ 点，静止时A、B刚好接触，如图甲所示；

②将手机A拉高至某一位置，然后由静止释放，手机A摆动到最低点时与手机B发生碰撞，如图乙所示；

③利用电脑软件远程控制手机并记录两手机水平方向的加速度随时间变化图像，如图丙（a）、丙（b）所示；

④将图像进一步处理，如图丁所示，根据图像数据进行分析，从而验证手机碰撞过程中是否满足动量守恒。

分析实验，回答以下问题：

(1) 为达到实验目的，本实验还必须测量的物理量有____ A. 手机A、B的质量 B. 细绳的绳长 C. 手机A拉高的高度

(2) 软件中设置加速度水平向左为正，图丙（填“（a）”或者“（b）”）图为·A手机的 $\text{[math]}$ 图像；

(3) 若测得手机A的质量为 $\text{[math]}$ kg，手机B的质量为 $\text{[math]}$ kg，根据图丁所示数据可知，碰撞过程中手机A的动量变化量大小为，手机B的动量变化量大小为，·由实验结果可知两手机在碰撞过程中满足动量守恒。（结果保留3位有效数字）

实验探究题普通

2. 某同学想验证“当系统在某一方向上所受外力之和为0时，系统在该方向上动量守恒”的物理规律。为此他设计了一个实验：如图甲所示，把一个小球从末端切线水平的斜槽上某一位置由静止释放，在斜槽末端安装光电门1，调整光电门1的高度，使光电门1与小球在斜槽末端时球心的位置等高。在下方水平面上放置光滑气垫导轨，把一带凹槽的滑块放在导轨上，滑块里装有细砂，不考虑砂从滑块上漏出。调整装置的位置，使小球从斜槽上释放后恰好能落入细砂中（立即与滑块共速）。在气垫导轨的右端安装光电门2，在滑块上安装宽度为 $\text{[math]}$ 的遮光条。

(1) 用游标卡尺测量小球的直径 $\text{[math]}$ ，测量结果如图乙所示，则小球的直径 $\text{[math]}$ mm。

(2) 实验中光电门1、2记录的时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则小球经过光电门1的速度大小为，滑块经过光电门2的速度大小为。（用题中所给字母表示）

(3) 用天平分别测量小球和滑块（含遮光条和砂）的质量，测量结果分别为m、M。当等式 $\text{[math]}$ 时，由小球和滑块组成的系统在相互作用的过程中水平方向动量守恒。（用题中所给字母表示）

实验探究题普通

3. 某实验小组研究滑轨末端小球碰撞时的动量守恒：金属小球1、2的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，滑轨由倾斜轨道部分和水平轨道部分组成，右侧斜面体顶端与水平轨道上表面等高，滑轨固定在桌面上；让小球1从滑轨顶端由静止滑下，落在斜面体上；将小球2置于滑轨末端，让小球1再次从滑轨顶端由静止滑下，碰后两小球均落在斜面体上，已知M为小球1的落点位置，两小球碰撞可看作弹性正碰，滑轨与小球之间的摩擦力可忽略，小球半径较小。

(1) 下列说法正确的有（　　） A. 为完成实验，需要测量小球1释放点与水平轨道上表面的高度差h B. 倾斜轨道和水平轨道应平滑连接 C. 水平轨道右端与斜面体顶端应使用圆弧平滑连接

(2) $\text{[math]}$ 点是小球的落点。 $\text{[math]}$ 选填“1”、“2” $\text{[math]}$

(3) 将该实验过程录像，得到两小球自滑轨末端飞出后到达M、P、N的时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，为验证动量守恒定律，需验证等式。 $\text{[math]}$ 用题中字母表示 $\text{[math]}$

实验探究题普通

1. 王同学用如图所示的方法“验证动量守恒定律”，下列有关本实验操作与分析正确的是（）

A. 实验装置中的铅垂线的主要作用是确保斜槽末端水平 B. 数据处理时可以不测量速度的具体数值 C. 两碰撞小球的直径必须相等 D. 如果在第二次操作时，发现在第一次操作中，槽的末端有些向上倾斜，于是把它调为水平，调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同，其他实验操作都正确，数据处理时可能引起碰撞后动量矢量合大于碰撞前动量矢量合

多选题普通

2. 某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，实验中除小球的水平位移外，还必须测量的物理量有（）

A. A、B球的直径 B. A、B球的质量 C. 水平槽距纸面的高度 D. A球释放位置G距水平槽的高度

单选题容易

3. 在用斜槽验证动量守恒定律的实验中，下列说法正确的是（　　）

A. 斜槽有摩擦对实验结果有较大的影响 B. 入射小球与被碰小球质量、半径应该相等 C. 需要测量斜槽末端到距离水平地面的高度 D. 入射小球释放点越高，两球相碰时的作用力越大，实验误差越小

单选题普通

1. 为了探究碰撞过程中的守恒量，某兴趣小组设计了如图所示的实验。先让质量为 $\text{[math]}$ 的小球从凹形槽顶端由静止开始滑下，又经过O点水平抛出落在斜面上。再把质量为 $\text{[math]}$ 的小球放在水平面O点，让小球 $\text{[math]}$ 仍从凹形槽顶端由静止滑下，与小球 $\text{[math]}$ 碰撞后，两小球直接落到斜面上。分别记录小球第一次与斜面碰撞的落点痕迹。其中M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为 $\text{[math]}$ 凹形槽顶端距离桌面高度为h，桌面距地面高度为H，斜面总长度为L。

(1) 为了减小实验误差，可行的操作是：______。 A. 减小凹形槽摩擦 B. 使用大小相同的两个小球 C. 多次测量落点位置取平均值

(2) 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过程中动量守恒。（用题目中的物理量表示）

(3) 为了进一步验证两小球发生的是否是弹性碰撞，必须测量的物理量是______。 A. 两小球质量 $\text{[math]}$ B. OM、OP、ON的长度 $\text{[math]}$ C. 凹槽距桌面的高度h D. 桌面高度H和斜面总长度L

(4) 现测量出两个小球质量比 $\text{[math]}$ ，保持两个小球质量不变，不断改变两个小球的材质，小球 $\text{[math]}$ 落点距O点长度 $\text{[math]}$ 的取值范围是（用k、 $\text{[math]}$ 表示）。

实验探究题普通

2. 如图所示为验证动量守恒定律的实验装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块A、B上均固定着宽度相同的遮光条。

(1) 实验前需要调节气垫导轨水平，借助光电门来检验导轨是否水平的方法是。

(2) 测出滑块A和遮光条的总质量为m_A ，滑块B和遮光条的总质量为m_B ，遮光条的宽度d。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2后与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2，光电门2先后记录的挡光时间为Δt₁、Δt₂ ，光电门1记录的挡光时间为Δt₃ ，则实验中两滑块的质量应满足m_B（填“>”“<”或“=”）m_A；若两滑块碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为（用题中测得的物理量表示）。

(3) 只需验证关系式______（填正确答案标号）成立，即可以证明滑块A、B之间的碰撞为弹性碰撞。 A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

(4) 实验的误差主要来自于质量和速度的测量，一次实验数据如下表：

m_A	m_B	d	Δt₁	Δt₂	Δt₃
300 g	100 g	1.00 cm	2.500 ms	4.900 ms	5.100 ms

碰撞前后B的动量变化量大小Δp = kg∙m/s则碰撞前后A的动量变化量大小Δp^' = kg∙m/s，本实验的相对误差的绝对值可表达为 $\text{[math]}$ ，若δ ≤ 5%则可以认为系统动量守恒，本实验中的δ = 。

实验探究题困难

3. 小明同学在实验室做“探究碰撞中动量守恒”实验。如图所示，把一“L”形长木板固定在水平桌面上，在长木板的左端固定一水平轻质弹簧。取两个材质相同，质量不同的小长方形物块A和B备用。实验步骤：把物块A放在长木板上弹簧的右侧，向左推物块A压缩弹簧直至A到P点。再由静止释放物块A，物块A最终停在长木板上，标记物块A停止的位置，在物块A运动的路径上适当位置标记一点Q，测出物块A停止位置到Q点的距离。重复上述过程多次，每次都由P点静止释放物块A，计算Q点到停止距离的平均值 $\text{[math]}$ 。将物块B静置与长木板上的Q点，重新从P点释放物块A，两者发生碰撞，测出物块A停止时到Q点的距离和物块B停止时到Q点的距离。如图所示，重复多次，分别计算距离的平均值计为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。（假设A返回运动过程中不与弹簧接触）

(1) 为探究动量是否守恒，还需要测出（写出测量物理量的名称及表示的字母），且一定满足。（用测量的字母以及题中的字母表示）

(2) 若关系式 $\text{[math]}$ 中成立，则可得出结论：物块A、B碰撞过程中动量守恒。若要进一步验证物块A、B的碰撞是否为弹性碰撞，则应验证关系式 $\text{[math]}$ 是否成立。（选用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和测量物理量的字母表示）

实验探究题普通

1. 利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为 $\text{[math]}$ 的滑块A与质量为 $\text{[math]}$ 的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，进而分析磁通过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：

⑴调节导轨水平．

⑵测得两滑块的质量分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为kg的滑块作为A。

⑶调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离 $\text{[math]}$ 与B的右端到右边挡板的距离 $\text{[math]}$ 相等。

⑷使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

⑸将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示。

	1	2	3	4	5
$\text{[math]}$	0.49	0.67	1.01	1.22	1.39
$\text{[math]}$	0.15	0.21	0.33	0.40	0.46
$\text{[math]}$	0.31	$\text{[math]}$	0.33	0.33	0.33

⑹表中的 $\text{[math]}$ （保留2位有效数字）。

⑺ $\text{[math]}$ 的平均值为，（保留2位有效数字）。

⑻理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由 $\text{[math]}$ 判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则 $\text{[math]}$ 的理论表达式为（用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示），本实验中其值为（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。

综合题普通