用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹

题型：0103 月考题难度：来源：

用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律，实验时先使质量为m_A的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。把质量为m_B的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处。

（1）请在图中读出OP=___________cm。
（2）由图可以判断出R是 ___________球的落地点，Q是 ___________球的落地点。
（3）为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式______________________。

答案

（1）17.5
（2）B，A
（3）m_AOQ=m_AOP+m_BOR

举一反三

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。我们可以用带有竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

A．用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁；
E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块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挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂。
（1）实验中还应测量的物理量是__________________________________；
（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是________________。

题型：同步题难度：| 查看答案

某同学设计了一个用打点计时器研究动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图(a)所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。

（1）若已测得打点纸带如图(b)所示，并测得各计数点间距（已标在图示上）。A为运动的起点，则应选____________段来计算A碰前速度，应选____________段来计算A和B碰后的共同速度。（以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”）
（2）已测得小车A的质量m₁=0.40kg，小车B的质量m₂=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量p₀=____________kg·m/s，碰后总动量p=____________kg·m/s。（结果保留三位有效数字）

题型：0108 期中题难度：| 查看答案

某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

（1）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先_____________，然后_____________，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；
⑧测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。
试完善实验步骤⑥的内容。
（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_____________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为___________kg·m/s（保留三位有效数字）。
（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是__________________________。

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为了验证碰撞中的动量是否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、质量不相等的小球，按下述步骤进行实验。
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，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端的切线水平，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到斜槽末端点B的距离。上图中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______________，则说明碰撞中的动量是守恒的。

题型：0117 专项题难度：| 查看答案

如图甲所示为某同学“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图。已用游标卡尺测得小球直径为2.14cm，实验中小球的落点情况如图乙所示，入射球A与被碰球B的质量比为m_A∶m_B=3∶2，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比p_A∶p_B=___________ 。

题型：0119 期末题难度：| 查看答案