把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于可以不计摩擦力的水平桌面上，如图所示。现烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量

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把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于可以不计摩擦力的水平桌面上，如图所示。现烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒。

（1）除木板、白纸、复写纸、图钉外还必需的器材是____（填字母代号）；
A.天平
B.刻度尺
C.铅锤
D.秒表
E.弹簧测力计
（2）需直接测量的数据是____；
（3）用所得数据验证动量守恒定律的关系式是___.

答案

（1）ABC
（2）两小球的质量m₁、m₂及它们对应的平抛射程s₁、s₂（3）m₁s₁=m₂s₂（在误差允许的范围内）

举一反三

如图甲所示，用“碰撞实验器”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）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____（填选项前的符号），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）图甲中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静置于轨道的水平部分，再将入射球m₁从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是___（填选项前的符号）
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）。
（4）经测定，m₁=45.0 g，m₂=7.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示。碰撞前、后m₂的动量分别为P₁与P₁"，则P₁：P₁"=____：11；若碰撞结束时m₂的动量为P₂"，则P₁"：P₂"=11：____。实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值

为____。

（5）有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用（4）中已知的数据，分析和计算出被碰小球m₂平抛运动射程ON的最大值为____cm。

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某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒的实验，在小车A的前端和小车B的后端贴有粘扣，在木板的右端固定打点计时器，小车A后面拖一长纸带，木板下垫有小木块，用来平衡摩擦力，反复移动小木块的位置，直到小车在木板上运动时可保持匀速直线运动状态，现使小车A，B分别静止在木板的右端和中间，如图所示，给小车A一个瞬时冲量，小车A与静止的小车B相碰并粘合成一体，并继续做匀速直线运动，已知打点计时器电源频率为50 Hz。若得到打点纸带如图所示，并得各计数点之间的距离，A点为运动的起点，则应选段___________计算小车A碰撞前的速度，应选段__________计算两车碰撞后的速度，若测得小车A的质量m₁=0.4 kg，小车B的质量m₂=0.2 kg，由以上数据可得，小车A，B碰撞前的总动量为___________kg·m/s；碰撞后的总动量为___________kg·m/s；得到的结论是___________________________。（保留小数点后三位）

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某同学用如图的装置“验证动量守恒定律”，水平地面上的O点是斜槽轨道末端在竖直方向的射影点。实验时，先将球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复多次；再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的末端处静止，让球a仍从原固定点由静止释放，之后与b球相碰，碰后两球分别落在记录纸上的不同位置，重复多次。实验中必须测量的物理量是

[ ]
A.小球a、b的质量m_a、m_bB.小球a、b的半径r
C.斜槽轨道末端在水平地面的高度H
D.小球a、b离开斜槽轨道后做平抛运动的飞行时间
E.记录纸上O点到两小球碰撞前后的平均落点A、B、C的距离

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在用气垫导轨进行探究物体碰撞的实验中，如何利用光电门来确定碰撞前后的速度？

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如图所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B，做探究碰撞中不变量的实验：

①把两滑块A和B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在与A和B的固定挡板间放一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态。
②按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A和B与挡板C和D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A至C运动时间t₁，B至D运动时间t₂。
③重复几次取t₁、t₂的平均值。
请回答以下几个问题：
（1）在调整气垫导轨时应注意_________；
（2）应测量的数据还有_________；
（3）作用前A、B两滑块速度与质量乘积之和为_________，作用后A、B两滑块速度与质量乘积之和为_________。

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把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于可以不计摩擦力的 水平桌面上，如图所示。现烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量