2020-2021學(xué)年人教版高中物理選修3-5同步訓(xùn)練實(shí)驗(yàn) 探究碰撞中的不變量【含答案】

1、1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量一、單選題1關(guān)于“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是（ ）A實(shí)驗(yàn)要求碰撞一般為一維碰撞B實(shí)驗(yàn)中的不變量是系統(tǒng)中物體各自的質(zhì)量與速度的乘積之和C只需找到一種情境的不變量即可，結(jié)論對(duì)其他情境也同樣適用D進(jìn)行有限次實(shí)驗(yàn)找到的不變量，具有偶然性，結(jié)論還需要實(shí)踐檢驗(yàn)2如圖所示為“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.在本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是（ ）A斜槽軌道應(yīng)盡可能光滑B斜槽軌道末端的切線水平C入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放D入射小球與被碰小球滿足，3完成題目中的實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了如圖所示的改變.a.在木板表面先后釘上白紙和復(fù)印紙，并

2、將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點(diǎn)C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；b.將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球A從原固定點(diǎn)C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；c.把半徑相同的小球B靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點(diǎn)C由靜止釋放，與小球B相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡M和N；d.用刻度尺測(cè)量紙上O點(diǎn)到M、P、N三點(diǎn)的距離分別為、，請(qǐng)你寫出用直接測(cè)量的物理量來驗(yàn)證兩球碰撞過程中系統(tǒng)的質(zhì)量和速度的乘積不變的表達(dá)式：_.（小球A、B的質(zhì)量分別為、）4某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)

3、，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示，在小車后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡摩擦力。(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距（已標(biāo)在圖上）。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選_段來計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選_來計(jì)算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”）。(2)小車A質(zhì)量m1=0.4kg，小車B質(zhì)量m2=0.2kg，碰后兩小車的總動(dòng)量為_kgm/s。5在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中。實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)軌跡及平均落點(diǎn)的情況如圖所示，回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的

4、物理量是 _（填選項(xiàng)前的字母）。A小球的質(zhì)量ma、mbB小球離開斜槽后飛行的時(shí)間ta、tbC小球離開斜槽后飛行的水平射程xA、xB、xCD槽口到水平地面的豎直高度H(2)實(shí)驗(yàn)中重復(fù)多次讓小球a從斜槽上的同一位置釋放，其中“同一位置釋放”的目的是_。(3)放置被碰小球b前后，小球a的落點(diǎn)位置為分別為圖中的_和_。6某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)入射小球與被碰小球半徑相同.（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示先不放B小球，使A小球從斜槽上某一固定點(diǎn)C（圖中未畫出）由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡，再把B小球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A小球仍從C處由靜止?jié)L下，A小球和B小球碰撞后分別

5、落在記錄紙上留下各自落點(diǎn)的痕跡.如圖乙所示，記錄紙上的O點(diǎn)是重錘所指的位置，M、P、N分別為落點(diǎn)的痕跡.未放B小球時(shí)，A小球落地點(diǎn)是記錄紙上的_點(diǎn). 甲 乙（2）實(shí)驗(yàn)中可以將表達(dá)式轉(zhuǎn)化為來進(jìn)行驗(yàn)證，其中、為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，可以進(jìn)行這種轉(zhuǎn)化的依據(jù)是_.（請(qǐng)你選擇一個(gè)最合適的答案）A小球飛出后的加速度相同B小球飛出后，水平方向的速度相同C小球在空中水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移與時(shí)間成正比D小球在空中水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)閺耐叨绕綊佭\(yùn)動(dòng)時(shí)間相同所以水平位移與初速度成正比。7如圖（a）所示在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，甲車上系有一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車獲得水

6、平向右的速度時(shí)，隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng)，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運(yùn)動(dòng)情況，如圖（b）所示，電源頻率為50Hz，則碰撞前甲車速度大小為_，碰撞后的共同速度大小為_. 8用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量，氣墊導(dǎo)軌水平放置，擋光板寬度為9.0 mm，兩滑塊被彈簧(圖中未畫出)彈開后，左側(cè)滑塊通過左側(cè)光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為0.040 s，右側(cè)滑塊通過右側(cè)光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為0.060 s，左側(cè)滑塊質(zhì)量為100 g，左側(cè)滑塊的m1v1_gm/s，右側(cè)滑塊質(zhì)量為150 g，兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和m1v1m2v2_gm/s.9用如圖所示

7、裝置來探究碰撞中的不變量.質(zhì)量為的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，質(zhì)量為的鋼球B放在離地面高為H的小支柱上，O點(diǎn)到小球A球心的距離為L(zhǎng)，小球釋放前懸線伸直且懸線與豎直方向的夾角為.小球A釋放后到最低點(diǎn)與B發(fā)生正碰，碰撞后B做平拋運(yùn)動(dòng)，小球A把輕桿指針OC推移到與豎直方向成夾角的位置，在地面上鋪一張帶有復(fù)寫紙的白紙D.保持夾角不變，多次重復(fù)，在白紙上記錄了多個(gè)B球的落地點(diǎn)（、為已知量，其余物理為未知量）（1）圖中的x應(yīng)該是B球所處位置到_的水平距離.（2）為了驗(yàn)證兩球碰撞過程中的不變量，需要測(cè)_等物理量.（3）用測(cè)得的物理量表示碰撞前后A球和碰撞前后B球的質(zhì)量與速度的乘積依次為_、_、_、_.10氣墊導(dǎo)

8、軌(如圖甲)工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_、_

9、，兩滑塊的總動(dòng)量大小為_；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為_重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證11完成例6中的實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造，如圖所示，在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面，斜面的上端與水平槽等高且無縫連接，剛開始不放小球B，使小球A從斜槽上某固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，然后在水平槽末端放上小球B，使小球A仍從C點(diǎn)由靜止?jié)L下，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M、P、N.用刻度尺測(cè)得斜面上端到M、P、N三點(diǎn)的距離分別為、，則驗(yàn)證兩球碰撞過程中系統(tǒng)的質(zhì)量和速度的乘積不變的表達(dá)式為_（用所測(cè)物理量的字母表示，小球A、B質(zhì)量分別為

10、、）.12某同學(xué)采用如圖所示的裝置探究碰撞中的不變量把兩個(gè)小球用等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛于同一點(diǎn)，讓B球靜止，拉起A球，由靜止釋放后使它們相碰，碰后粘在一起實(shí)驗(yàn)過程中除了要測(cè)量A球被拉起的角度和兩球碰撞后擺起的最大角度之外，還需測(cè)量_（寫出物理量的名稱和符號(hào)）才能進(jìn)行驗(yàn)證，用測(cè)量的物理量表示碰撞中的不變量的關(guān)系式是_.13現(xiàn)利用圖甲中所示的裝置探究碰撞中的不變量。在圖甲中，小車A的前端粘有橡皮泥，后端連著紙帶，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給小車A一初速度，之后A與原來靜止在前方的小車B相碰并粘在一起運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車A（含橡皮泥）的質(zhì)量，小車B的質(zhì)量，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率，碰撞前后打出的紙帶如圖乙所示（單位：

11、cm） （1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)，下列說法正確的是_。A長(zhǎng)木板下墊著的薄木片是用來平衡摩擦力的B小車A和小車B的車輪應(yīng)該由同種材料制成C應(yīng)選用質(zhì)量差不多大的兩個(gè)小車（2）碰前兩小車的總動(dòng)量為_kg，碰后兩小車的總動(dòng)量為_ kg（保留三位有效數(shù)字）。1實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量一、單選題1關(guān)于“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是（ ）A實(shí)驗(yàn)要求碰撞一般為一維碰撞B實(shí)驗(yàn)中的不變量是系統(tǒng)中物體各自的質(zhì)量與速度的乘積之和C只需找到一種情境的不變量即可，結(jié)論對(duì)其他情境也同樣適用D進(jìn)行有限次實(shí)驗(yàn)找到的不變量，具有偶然性，結(jié)論還需要實(shí)踐檢驗(yàn)C【詳解】A.這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在一維碰撞情況下設(shè)計(jì)的，其他非

12、一維碰撞情況未做探究，選項(xiàng)A正確；B.系統(tǒng)中物體各自的質(zhì)量與速度的乘積之和在碰撞前后為不變量，選項(xiàng)B正確；C.不變量應(yīng)是在各種情境下都不變的量，具有普遍性，在一種情境下滿足的不變量，對(duì)其他情境不一定適用，C錯(cuò)誤；D.進(jìn)行有限次實(shí)驗(yàn)找到的不變量，具有偶然性，結(jié)論還需要在其他情境下進(jìn)行檢驗(yàn)，D正確,故選C.2如圖所示為“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.在本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是（ ）A斜槽軌道應(yīng)盡可能光滑B斜槽軌道末端的切線水平C入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放D入射小球與被碰小球滿足，BCD【詳解】AC.要求碰撞時(shí)入射小球的速度不變，應(yīng)使入射小球每次都從斜槽上的同一位置無

13、初速度釋放，對(duì)斜槽軌道光滑程度沒有要求，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；B.此實(shí)驗(yàn)要求兩小球平拋，所以應(yīng)使斜槽末端的切線水平，選項(xiàng)B正確；D.為使入射小球能落到地小球不返回，且碰撞時(shí)為對(duì)心正碰，應(yīng)使，且，選項(xiàng)D正確.故選BCD。3完成題目中的實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了如圖所示的改變.a.在木板表面先后釘上白紙和復(fù)印紙，并將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點(diǎn)C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；b.將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球A從原固定點(diǎn)C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；c.把半徑相同的小球B靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點(diǎn)C由靜止釋放，與小球B

14、相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡M和N；d.用刻度尺測(cè)量紙上O點(diǎn)到M、P、N三點(diǎn)的距離分別為、，請(qǐng)你寫出用直接測(cè)量的物理量來驗(yàn)證兩球碰撞過程中系統(tǒng)的質(zhì)量和速度的乘積不變的表達(dá)式：_.（小球A、B的質(zhì)量分別為、）【詳解】小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)木板與拋出點(diǎn)之間的距離為x，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得水平方向有豎直方向有解得放小球B之前，小球A落在圖中的P點(diǎn)，設(shè)A的水平初速度為，小球A和B發(fā)生碰撞后，球A的落點(diǎn)在圖中的N點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為，球B的落點(diǎn)是圖中的M點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為，小球碰撞的過程中若即則4某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速

15、運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示，在小車后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡摩擦力。(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距（已標(biāo)在圖上）。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選_段來計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選_來計(jì)算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”）。(2)小車A質(zhì)量m1=0.4kg，小車B質(zhì)量m2=0.2kg，碰后兩小車的總動(dòng)量為_kgm/s。BC DE 0.417 【詳解】(1)小車A碰前運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以選擇BC段計(jì)算A碰前的速度。兩小車碰后連在

16、一起仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以選擇DE段計(jì)算A和B碰后的共同速度。(2)碰后兩小車的速度為則碰后兩小車的總動(dòng)量為5在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中。實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)軌跡及平均落點(diǎn)的情況如圖所示，回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量是 _（填選項(xiàng)前的字母）。A小球的質(zhì)量ma、mbB小球離開斜槽后飛行的時(shí)間ta、tbC小球離開斜槽后飛行的水平射程xA、xB、xCD槽口到水平地面的豎直高度H(2)實(shí)驗(yàn)中重復(fù)多次讓小球a從斜槽上的同一位置釋放，其中“同一位置釋放”的目的是_。(3)放置被碰小球b前后，小球a的落點(diǎn)位置為分別為圖中的_和_。AC 為了保證小球每次平拋的初速度相同 B A 【詳解】

17、(1)開始時(shí)不放b球，讓a球從某一高度靜止釋放，平拋的初速度為，落到B點(diǎn)，放上b球后，讓a球從同一高度靜止釋放，碰撞后，a球落以初速度平拋落在A點(diǎn)，b球以初速度平拋落在C點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律小球平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的高度相同，根據(jù)可知小球落地時(shí)間相同，動(dòng)量守恒的方程兩邊同時(shí)乘以時(shí)間轉(zhuǎn)化為平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，即驗(yàn)證動(dòng)量守恒的方程為所以需要測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量和小球平拋落地的水平位移，AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。(2)保持小球a從同一高度釋放的目的是為了保證小球每次平拋的初速度相同。(3)根據(jù)(1)中分析可知放置被碰小球b前后，小球a的落點(diǎn)位置為分別為圖中的B和A。6某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“探究碰撞中的不變

18、量”的實(shí)驗(yàn)入射小球與被碰小球半徑相同.（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示先不放B小球，使A小球從斜槽上某一固定點(diǎn)C（圖中未畫出）由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡，再把B小球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A小球仍從C處由靜止?jié)L下，A小球和B小球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自落點(diǎn)的痕跡.如圖乙所示，記錄紙上的O點(diǎn)是重錘所指的位置，M、P、N分別為落點(diǎn)的痕跡.未放B小球時(shí)，A小球落地點(diǎn)是記錄紙上的_點(diǎn). 甲 乙（2）實(shí)驗(yàn)中可以將表達(dá)式轉(zhuǎn)化為來進(jìn)行驗(yàn)證，其中、為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，可以進(jìn)行這種轉(zhuǎn)化的依據(jù)是_.（請(qǐng)你選擇一個(gè)最合適的答案）A小球飛出后的加速度相同B小球飛出后，水平方向的速度相同C小

19、球在空中水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移與時(shí)間成正比D小球在空中水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)閺耐叨绕綊佭\(yùn)動(dòng)時(shí)間相同所以水平位移與初速度成正比。P D 【詳解】（1）A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度減小，所以碰撞后A球的落地點(diǎn)距離O點(diǎn)最近，B小球的落地點(diǎn)離O點(diǎn)最遠(yuǎn)，中間一個(gè)點(diǎn)是未放B球時(shí)A球的落地點(diǎn)，所以未放B球時(shí)，A球落地點(diǎn)是記錄紙上的P點(diǎn).（2）2.小球碰撞前后都做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向位移相等，所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度等于水平位移除以時(shí)間，所以可以用水平位移替代速度，故D正確,故選D。7如圖（a）所示在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，甲

20、車上系有一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車獲得水平向右的速度時(shí)，隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng)，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運(yùn)動(dòng)情況，如圖（b）所示，電源頻率為50Hz，則碰撞前甲車速度大小為_，碰撞后的共同速度大小為_. 0.6 0.4 【詳解】碰前，碰后，則碰撞后8用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量，氣墊導(dǎo)軌水平放置，擋光板寬度為9.0 mm，兩滑塊被彈簧(圖中未畫出)彈開后，左側(cè)滑塊通過左側(cè)光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為0.040 s，右側(cè)滑塊通過右側(cè)光電計(jì)時(shí)器，記錄時(shí)間為0.060 s，左側(cè)滑塊質(zhì)量為100 g，左側(cè)滑塊的m1v1_gm/s，右側(cè)滑塊

21、質(zhì)量為150 g，兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和m1v1m2v2_gm/s.22.5 0 左側(cè)滑塊的速度為： 則左側(cè)滑塊的m1v1100 g0.225 m/s22.5 gm/s右側(cè)滑塊的速度為： 則右側(cè)滑塊的m2v2150 g(0.15 m/s)22.5 gm/s因m1v1與m2v2等大、反向，兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和m1v1m2v209用如圖所示裝置來探究碰撞中的不變量.質(zhì)量為的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，質(zhì)量為的鋼球B放在離地面高為H的小支柱上，O點(diǎn)到小球A球心的距離為L(zhǎng)，小球釋放前懸線伸直且懸線與豎直方向的夾角為.小球A釋放后到最低點(diǎn)與B發(fā)生正碰，碰撞后B做平拋運(yùn)動(dòng)，小球A把輕桿指針O

22、C推移到與豎直方向成夾角的位置，在地面上鋪一張帶有復(fù)寫紙的白紙D.保持夾角不變，多次重復(fù)，在白紙上記錄了多個(gè)B球的落地點(diǎn)（、為已知量，其余物理為未知量）（1）圖中的x應(yīng)該是B球所處位置到_的水平距離.（2）為了驗(yàn)證兩球碰撞過程中的不變量，需要測(cè)_等物理量.（3）用測(cè)得的物理量表示碰撞前后A球和碰撞前后B球的質(zhì)量與速度的乘積依次為_、_、_、_.:B球各次落地點(diǎn)所在最小圓的圓心 x，H， L， ， 0 【詳解】（1）x應(yīng)為B球所處位置到B球各次落地點(diǎn)所在最小圓的圓心的水平距離.（2）要驗(yàn)證碰撞中的不變量，即驗(yàn)證需要測(cè)量的物理量有碰撞前后的速度、；對(duì)于小球從某一固定位置擺動(dòng)到最低點(diǎn)與小B碰撞時(shí)的速

23、度可以由機(jī)械能守恒定律算出由此可以看出，需要測(cè)出從懸點(diǎn)到小球A的距離L和擺線與豎直方向的夾角，碰撞后，小球A繼續(xù)擺動(dòng)并推動(dòng)輕桿一起運(yùn)動(dòng)，碰后的速度也可以由機(jī)械能守恒定律算出，由可以看出，需要測(cè)出，對(duì)于小球B碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)得由此可以看出需要測(cè)量x，H， L， ， 。（3）由（2）中分析可知，碰撞前后A球和B球的質(zhì)量與速度的乘積依次為:，0，10氣墊導(dǎo)軌(如圖甲)工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過打

24、點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_、_，兩滑塊的總動(dòng)量大小為_；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為_重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證0.2abs30.2abs1（兩空可互換），0.2ab(s1-s3)； 0.4ab

25、s2【詳解】動(dòng)量PmV，根據(jù)VS/（5T）可知兩滑塊碰前的速度分別為V10.2S1b、V20.2S3b，則碰前動(dòng)量分別為0.2abs1和0.2abs3，總動(dòng)量大小為aV1aV20.2ab(s1-s3)；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為2aV2a s2/（5T）0.4abs211完成例6中的實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造，如圖所示，在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面，斜面的上端與水平槽等高且無縫連接，剛開始不放小球B，使小球A從斜槽上某固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，然后在水平槽末端放上小球B，使小球A仍從C點(diǎn)由靜止?jié)L下，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M、P、N.用刻度尺測(cè)得斜面上端到M、P、N三點(diǎn)的距離分別為、，則驗(yàn)證兩球碰撞過程中系統(tǒng)的質(zhì)量和速度的乘積不變的表達(dá)式為_（用所測(cè)物理量的字母表示，小球A、B質(zhì)量分別為、）.【詳解】未放小球B時(shí)，小球A落在圖中的P點(diǎn)，設(shè)其水平初速