气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫

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气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：
a．松开手的同时，记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时器结束计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂．
b．在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩，放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置．
c．给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平．
d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁；B的右端至D板的距离L₂
（1）实验步骤的顺序是______
（2）实验中还需要的测量仪器是______
还需要测量的物理量是______
（3）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______
（4）实验中弹簧与A、B滑块是粘连好还是不粘连好？______
理由是______．魔方格

答案

（1）实验操作的顺序是c、b、d、a；
（2、3）滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，根据A、B运行的距离和时间可以求出分开时的速度，根据动量守恒定律得，m_Av_A=m_Bv_B，又vA=

，vB=

，则mA

t 1

=mB

．知还需要测量A、B的质量m_A、m_B，所需的器材是天平．
（4）只与A、B中的某一个粘连好，这样把弹簧的质量考虑进去，会减小系统误差．不粘连好，否则A、B可能碰不到C、D，使计时误差大．（答案具有开放性）．
故答案为；（1）c、b、d、a；（2）天平，滑块A、B的质量m_A、m_B；
（3）mA

t 1

=mB

（4）（答案是开放的，参考答案有：只与A、B中的某一个粘连好，这样把弹簧的质量考虑进去，会减小系统误差．不粘连好，否则A、B可能碰不到C、D，使计时误差大．等等）

举一反三

如图1所示是“验证动量守恒定律”实验装置，两小球半径相同，其质量之比为M：m=5：2，实验中，O点为斜槽末端重锤线的投影点，被碰小球停放在斜槽末端，小球落地点的平均位置如图2所示的P、M、N点，则表达动量守恒的式子应为______，代入数据后其结果应为动量______（填“守恒”或“不守恒”）
魔方格

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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（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：
①用天平测出两个小球的质量分别为m₁和m₂，且m₁＞m₂．
②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．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放在斜槽前端边缘处，让小球m₁从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m₁和小球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点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为L_D、L_E、L_F．
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）小球m₁与m₂发生碰撞后，m₁的落点是图中的______点，m₂的落点是图中的______点．
（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式______，则说明碰撞中动量是守恒的．
（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式______，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．魔方格

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在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验必须要求的条件是______
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下
D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行．

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如图所示，在验证动量守恒定律的实验中，将一个质量为m₁的钢球A多次从斜槽轨道上端紧靠固定挡板处由静止释放，这个钢球经过斜槽轨道后由水平轨道飞出，在地面上落点的平均位置为P点．然后在水平轨道末端放置一个质量为m₂的胶木球B（A、B两球的半径相等），将A球仍然多次从斜槽轨道的同一位置由静止释放，和球B发生碰撞，碰后两球分别落到地面上，根据两球落在地面的痕迹确定两球各自的落地点的平均位置分别为M点和N点．水平轨道末端重锤线指向地面的O点，测得OM=s₁，OP=s₂，ON=s₃．重力加速度为g．
（1）若测量出水平轨道到地面的高度为h，则与B两球相碰前的瞬间A球的速度v₁=______．
（2）在允许误差范围内，当m₁、m₂、s₁、s₂、s₃满足关系式______时，就表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒．魔方格

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如图，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______（填选项钱的序号），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，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静止于轨道的水平部分，再将入射小球m₁从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相撞，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是______（填选项的符号）
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）；若碰撞是弹性碰撞．那么还应满足的表达式为______（用②中测量的量表示）．魔方格

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