2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)8 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

實(shí)驗(yàn)八驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

夯宴雙星

基礎(chǔ)梳理

一、實(shí)驗(yàn)原理

在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)量力和碰撞前后物體的速度v>v',找出碰撞前的動(dòng)量0=陽再+如皈

及碰撞后的動(dòng)量加=砥k+也引，驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量是否守恒.

二、實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)

［實(shí)驗(yàn)器材］

氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊（兩個(gè)）、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡

皮泥等.

［實(shí)驗(yàn)步驟］

1.測質(zhì)量：用天平測出滑塊質(zhì)量.

2.安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌.

3.實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度.（①改變滑

塊的質(zhì)量.②改變滑塊的初速度大小和方向）

4.驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒.

［數(shù)據(jù)處理］

Av

1.滑塊速度的測量F=—,式中Ax為滑塊遮光片的寬度（儀器說明書上給出，也可直接測量），

At為數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的滑塊（遮光片）經(jīng)過光電門的時(shí)間.

2.驗(yàn)證的表達(dá)式：nhVx-\-nkV2=nhv'i+zikv'2.

實(shí)驗(yàn)方案二：利用等長擺球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)

［實(shí)驗(yàn)器材］

帶細(xì)線的擺球（兩套）、鐵架臺(tái)、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等.

［實(shí)驗(yàn)步驟］

1.測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量仍、Hh.

2.安裝：把兩個(gè)等大小球用等長細(xì)線懸掛起來.

3.實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰.

4.測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起

的角度，算出碰撞后對應(yīng)小球的速度.

5.改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn).

6.驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒.

［數(shù)據(jù)處理］

1.擺球速度的測量■=［函,式中分為小球釋放時(shí)（或碰撞后擺起的）高度，力可用刻度尺測量.（也

可由量角器和擺長計(jì)算出）

2.驗(yàn)證的表達(dá)式：nhVx+nkV2=nhv'i+ntv'2.

實(shí)驗(yàn)方案三：利用兩輛小車完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)

［實(shí)驗(yàn)器材］

光滑長木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車（兩個(gè)）、天平、撞針、橡皮泥.

［實(shí)驗(yàn)步驟］

1.測質(zhì)量：用天平測出兩小車的質(zhì)量.

2.安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在

兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥.

3.實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車/運(yùn)動(dòng)，小車6靜止，兩車碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接

成一個(gè)整體運(yùn)動(dòng).

Ax

4.測速度：通過紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間，由片弁算出速度.

5.改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn).

6.驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒.

［數(shù)據(jù)處理］

△X

1.小車速度的測量「=仄二，式中是紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，可用刻度尺測量，△;為小車

經(jīng)過△牙的時(shí)間，可由打點(diǎn)間隔算出.

2.驗(yàn)證的表達(dá)式：nhVi~\-nkv2—nhv't+ntv'2.

實(shí)驗(yàn)方案四：利用斜槽滾球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

［實(shí)驗(yàn)器材］

斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙等.

［實(shí)驗(yàn)步驟］

1.測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏?

2.安裝：按照如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平.

人射小球

被撞小球

I,/白紙

3.鋪紙：白紙?jiān)谙拢瑥?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好.記下重垂線所指的位置。

4.放球找點(diǎn)：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次.用圓

規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面.圓心產(chǎn)就是小球落點(diǎn)的平均位置.

5.碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生

碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次.用步驟4的方法標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置〃和被撞小球落點(diǎn)的平均位

置及如圖所示.

0??一、

PN

6.驗(yàn)證：連接沖測量線段8、OM、加的長度.將測量數(shù)據(jù)填入表中.最后代入0?8=以?加

+nk-ON,看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立.

7.結(jié)束：整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處.

［數(shù)據(jù)處理］

驗(yàn)證的表達(dá)式：nh,OP=nh,OM-\-nk,ON.

三、誤差分析

1.系統(tǒng)誤差：主要來源于實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)操作等.

(1)碰撞是否為一維碰撞.

(2)氣墊導(dǎo)軌是否完全水平，擺球受到空氣阻力，小車受到長木板的摩擦力，入射小球的釋放高

度存在差異.

2.偶然誤差：主要來源于質(zhì)量0、仍和碰撞前后速度(或水平射程)的測量.

四、注意事項(xiàng)

1.前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”.

2.方案提醒

(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行驗(yàn)證，給滑塊的初速度應(yīng)沿著導(dǎo)軌的方向.

(2)若利用擺球進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)前兩擺球應(yīng)剛好接觸且球心在同一水平線上，將擺球拉起后，兩

擺線應(yīng)在同一豎直平面內(nèi).

(3)若利用兩小車相碰進(jìn)行驗(yàn)證，要注意平衡摩擦力.

(4)若利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證，安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)注意調(diào)整斜槽，使斜槽末端水平，且選質(zhì)

量較大的小球?yàn)槿肷湫∏?

素養(yǎng)發(fā)展

考點(diǎn)H教材原型實(shí)驗(yàn)

防11(2024?常熟期中)某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn).圖中。是斜槽

水平末端在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，P為未放被碰小球時(shí)入射小球的平均落點(diǎn)，〃為與被碰小球碰后入

射小球的平均落點(diǎn)，N為被碰小球的平均落點(diǎn).

A.安裝軌道時(shí)，軌道末端必須水平

B.實(shí)驗(yàn)過程中，復(fù)寫紙、白紙都可以移動(dòng).

C.入射小球的質(zhì)量必須小于被碰小球的質(zhì)量，兩球的半徑相同

D.同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放

解析：為使小球離開軌道做平拋運(yùn)動(dòng)，保證出射速度水平，所以軌道末端必須水平，故A正確；在

實(shí)驗(yàn)過程中，小球的落點(diǎn)通過白紙和復(fù)寫紙獲得，若移動(dòng)白紙將不能確定小球的位置，但復(fù)寫紙可以

移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；為防止入射小球碰后反彈，則入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，兩球的半

徑相同，故C錯(cuò)誤；同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放，以保證到達(dá)底端做平拋運(yùn)

動(dòng)時(shí)的速度相同，故D正確.

(2)實(shí)驗(yàn)中，除測量平拋射程袱ON、OP外,還必須測量的物理量有(填選項(xiàng)字母)A.

A.測量入射小球質(zhì)量泌和被碰小球質(zhì)量施

B.測量拋出點(diǎn)距地面的高度〃

C.測量S離水平軌道的高度分

D.測量入射小球半徑耳和被碰小球半徑72

解析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律有nhva=niiVi+nkVi

拋出后各自做平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向才=建

豎直方向H=^g干

聯(lián)立代入具體射程可得nhOP=nhOM-\-nkON

可知，除測量平拋射程0M>ON、。外，還必須測量的物理量有入射小球質(zhì)量坂和被碰小球質(zhì)量的

故選A.

(3)①圖乙是被碰小球的多次落點(diǎn)痕跡，由此可確定其落點(diǎn)的平均位置對應(yīng)的讀數(shù)為55.50cm.

②若測量的物理量在誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式加?OP=m\?OM+??ON,則入射小球和被碰小球

碰撞前后的總動(dòng)量守恒.［用(2)中測量的物理量表示］③若進(jìn)一步研究該碰撞是否為彈性碰撞，還需

要判斷關(guān)系式OP+OM=ON是否成立.(用以以〃表示)

解析：①由圖乙可得落點(diǎn)的平均位置所對應(yīng)的讀數(shù)為55.50cm.

②由(2)分析可知，只要滿足nhOP=nhOM+nkON

則入射小球和被碰小球碰撞前后的總動(dòng)量守恒.

③若為彈性碰撞，則有泌玲=創(chuàng)八+也匹

12__12］12

3mlVQ=~nhvi十九V2

乙乙乙

聯(lián)立解得%+匕=出即以斗功上川

則若進(jìn)一步研究該碰撞是否為彈性碰撞，還需要判斷關(guān)系式OP+OM=QN是否成立.

考點(diǎn)日創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)

顫12(2022?全國甲卷)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置對碰撞過程進(jìn)行研究.讓質(zhì)量為0的滑塊/與

質(zhì)量為nk的靜止滑塊8在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，比較碰撞后/和6的速度大小n

和吻，進(jìn)而分析碰撞過程是否為彈性碰撞.完成下列填空：

(1)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平.

(2)測得兩滑塊的質(zhì)量分別為0.510kg和0.304kg.要使碰撞后兩滑塊運(yùn)動(dòng)方向相反，應(yīng)選取質(zhì)

量為0.304kg的滑塊作為A.

解析：應(yīng)該用質(zhì)量較小的滑塊碰撞質(zhì)量較大的滑塊，碰后運(yùn)動(dòng)方向相反，故選0.304kg的滑塊作

為A.

(3)調(diào)節(jié)B的位置，使得A與6接觸時(shí)，A的左端到左邊擋板的距離s,與B的右端到右邊擋板的

距離團(tuán)相等.

(4)使/以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，并與刀碰撞，分別用傳感器記錄力和方從碰撞時(shí)刻開

始到各自撞到擋板所用的時(shí)間右和t2.

(5)將6放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復(fù)步驟(4).多次測量的結(jié)果如下表所示.

12345

t\/s0.490.671.011.221.39

121s0.150.210.330.400.46

,Vi

k=—0.31k0.330.330.33

V22

(6)表中的中=0.31.(保留兩位有效數(shù)字)

解析：由于兩段位移大小相等，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得左=￡，=黑=0.31.

■

(7)，的平均值為0.32.(保留兩位有效數(shù)字)

V2--------

解析：」的平均值為

V2

—0.31+0.31+0.33+0.33+0.33

k=-------------------------------=0.32.

■

(8)理論研究表明，對本實(shí)驗(yàn)的碰撞過程，是否為彈性碰撞可由」判斷.若兩滑塊的碰撞為彈性碰

V2

撞，則匚的理論表達(dá)式為等里(用處和場表示)，本實(shí)驗(yàn)中其值為0.34(保留兩位有效數(shù)字)，

若該值與⑺中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)為滑塊A與滑塊6在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞.

解析：彈性碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，可得幽匹=一您作，5ffl誦=17?而十，場詼聯(lián)立

解得上=絲產(chǎn)，代入數(shù)據(jù)可得上=0.34.

V22/1V2

顫13(2023?遼寧卷)某同學(xué)為了驗(yàn)證對心碰撞過程中的動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用紙

板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中勿為水平段.選擇相同材質(zhì)的

一元硬幣模型和一角硬幣模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

圖(a)圖(b)

測量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為他和儂(處〉血).將硬幣甲放置在斜面上某一位

置，標(biāo)記此位置為笈由靜止釋放甲，當(dāng)甲停在水平面上某處時(shí)，測量甲從。點(diǎn)到停止處的滑行距離OP.

將硬幣乙放置在。處，左側(cè)與。點(diǎn)重合，將甲放置于5點(diǎn)由靜止釋放.當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別

測量甲、乙從。點(diǎn)到停止處的滑行距離神和區(qū)保持釋放位置不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，得到0AOM、

師的平均值分別為S。、國、52.

(1)在本實(shí)驗(yàn)中，甲選用的是一元(填“一元”或“一角”)硬幣.

解析：根據(jù)題意可知，甲與乙碰撞后沒有反彈，可知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，甲選用的是一元硬

幣.

(2)碰撞前，甲到。點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為72”(設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,

重力加速度為g).

解析：甲從。點(diǎn)到一點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理一〃0gs°=O-1?ro,解得碰撞前甲到。點(diǎn)時(shí)速度的大小

私=72itgso.

(3)若甲、乙碰撞過程中動(dòng)量守恒，則正是西=絲(用泌和仍表示)，然后通過測得的具體

\S2-

數(shù)據(jù)驗(yàn)證硬幣對心碰撞過程中動(dòng)量是否守恒.

解析：同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為歷=qn,120gsz,若動(dòng)量守恒，則

Y兩足nhVo=nhVi~\~nhvii整理可得N~尸匚=一.

小2?

(4)由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的

比值不是1,產(chǎn)生這種誤差可能的原因

①測量誤差，因?yàn)闊o論是再精良的儀器總是會(huì)有誤差的，不可能做到絕對準(zhǔn)確；②碰撞過程中，

我們認(rèn)為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，實(shí)際上碰撞過程中，兩個(gè)硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為零..

解析：由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小

的比值不是1,寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因有：

①測量誤差，因?yàn)闊o論是再精良的儀器總是會(huì)有誤差的，不可能做到絕對準(zhǔn)確；②碰撞過程中，我

們認(rèn)為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，實(shí)際上碰撞過程中，兩個(gè)硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為零.

哂堂同化

1.(2024?蘇州期中調(diào)研)如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球

在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.

,777

(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但可以通過僅測量(填選項(xiàng)前的符

號(hào)），間接地解決這個(gè)問題.

A.小球開始釋放高度力

B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度〃

C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

V1

解析：小球碰前和碰后的速度都用平拋運(yùn)動(dòng)來測定即v=~,而由〃可知，每次平拋的豎直高

度相同，則平拋時(shí)間相等，若兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒，則有泌,—+nk?—?—

可得;a,OM-\-nk,ON=nh,OP

所以只需要測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程，故選C.

（2）圖中。點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí)，用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量仍、出讓

入射球的多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置產(chǎn)，測量平

拋射程0P.然后，把被碰小球仍靜置于軌道的水平部分，再將入射球切從斜軌上S位置靜止釋放，

與小球儂相碰，并多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是CD（填選項(xiàng)前的符號(hào)）.

A.測量小球仍開始釋放高度人

B.測量拋出點(diǎn)距地面的高度〃

C.分別找到陰、魚相碰后平均落地點(diǎn)的位置〃、N

D.測量平拋射程徽ON

解析：由上述分析可知，實(shí)驗(yàn)中不需要測量小球用開始釋放高度力和拋出點(diǎn)距地面的高度〃故

A、B錯(cuò)誤；由上述分析可知，實(shí)驗(yàn)需要測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程，故C、D正確.

（3）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式為（用前面測量的量表示）;

若是彈性碰撞，則還應(yīng)滿足的表達(dá)式為nh*OM+nk?ON=nh-OP*N=OP+OM（用前面測量的量表

示）.

解析：若兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒，則有

0M、ON0P

mi?—+/a,—=ra,—

即nh,OM+nh,ON=nh,OP

若是彈性碰撞，則還應(yīng)滿足機(jī)械能守恒，故有

1（解21「他21「例2

產(chǎn),⑺+產(chǎn)?=嚴(yán),⑺

即加1?切/-\~llh*卯=Oh*OP

聯(lián)立化簡得ON=OP+OM.

配套精練

1.（2023?常州期末）興趣小組用圖甲所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用氣泵對氣墊導(dǎo)軌充氣，將滑塊1和滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌底部螺母，直到兩滑塊

都能保持靜止.

②在滑塊1上裝上擋光片，用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度L,在滑塊2碰撞端粘上橡皮泥.

③用天平測出滑塊1（含擋光片）和滑塊2（含橡皮泥）的質(zhì)量1nl=0.32kg、?=0.18kg.

④讓滑塊1以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與滑塊2碰撞后兩者粘在一起，光電門記錄下碰前擋光片

的遮光時(shí)間ti=0.015s和碰后擋光片的遮光時(shí)間t2=0.024s.

光電門光電門

甲

012cm

h！！11山」」,

??「口口pw『rr

01020

乙

（1）步驟①的目的是使氣墊導(dǎo)軌處于水平，上述步驟的合理排序?yàn)棰冖邰佗?

解析：步驟①的目的是使氣墊導(dǎo)軌處于水平，上述步驟的合理排序?yàn)棰冖邰佗?

（2）游標(biāo)卡尺測量的擋光片寬度/如圖乙所示，則/=4.50mm.

解析：擋光片寬度/=4mm+10X0.05mm=4.50mm.

（3）滑塊1碰前的動(dòng)量z?i=0.096kg?m/s；兩滑塊碰撞后的總動(dòng)量他=0.094kg?m/s（計(jì)

算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

解析：滑塊1碰前的動(dòng)量。=陰歷=0?"=0.096kg?m/s,兩滑塊碰撞后的總動(dòng)量R=（切+加皈

=（0+加?094kg?m/s.

（4）口與R的大小有差異，其原因是存在空氣阻力.

解析：口與R的大小有差異，其原因是存在空氣阻力.

2.（2024?淮安調(diào)研）某同學(xué)研究斜槽末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒，裝置如圖所示.

c

2v4、

一n盤

垂-\\

絨；、、\

〃77l〃〃〃為7〃力〃

OMPN

（1）該同學(xué)分別測量出入射小球4被碰小球8的質(zhì)量分別為血、mB,為了防止碰撞后球/反彈,

應(yīng)保證處>（填”或）儂

解析：該同學(xué)分別測量出入射小球爾被碰小球6的質(zhì)量分別為如、mB,為了防止碰撞后球A反彈，

應(yīng)保證加>儂

（2）下列主要操作步驟正確的順序是②①④⑤③（填寫各步驟前的序號(hào)）.

①在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置。

②安裝好斜槽.

③用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置欣P、及離。點(diǎn)的距離，即線段徽0P、的的長度為

Xl、Xz、x3.

④不放球6,讓球/從。點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn).

⑤球6放在槽口末端，讓球/從點(diǎn)C由靜止釋放，撞擊球8重復(fù)多次實(shí)驗(yàn).

解析：下列主要操作步驟正確的順序是：安裝好斜槽，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記

下重垂線所指的位置。；不放球8,讓球/從。點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)；球8放

在槽口末端，讓球4從點(diǎn)C由靜止釋放，撞擊球8重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)；用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平

均位置〃P、N離。點(diǎn)的距離，即線段徽0P、加的長度為不、蒞、為，即正確的順序是②①④⑤③.

（3）若兩個(gè)小球在軌道末端碰撞過程動(dòng)量守恒，則需驗(yàn)證的關(guān)系式為m詼=通源+值3（用題中

給出的物理量表示）.

解析：由于兩球從同一高度開始下落，且下落到同一水平面上，故兩球下落的時(shí)間相同，根據(jù)動(dòng)量

守恒定律可得在水平方向有mAVo=UIAVI+mBV2

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)

小球落地時(shí)間相等，則有HlAVot=HlAVlt+EBV2t

即DIAX2=niAXi~\~UIBX3.

（4）如果僅在步驟⑤中球4從斜槽上靜止?jié)L下時(shí)位置比。點(diǎn)低一些的某一固定點(diǎn)，這將會(huì)影響⑶

問關(guān)系式中哪個(gè)或哪幾個(gè)物理量？不與X3（用題中給出的物理量表示）,如果其他的操作都正確，

重新測定線段切AOP、ftV的長度為X,1、x'2>X,3,實(shí)驗(yàn)將會(huì)得到怎樣的結(jié)果mAx'

一（用題中給出的物理量表示）.

解析：如果僅在步驟⑤中球A從斜槽上靜止?jié)L下時(shí)位置比，點(diǎn)低一些的某一固定點(diǎn)，則A下落到

斜槽底端時(shí)，速度減小，與6碰撞后，兩球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度均減小，不與劉均減小.由于碰撞過程

有能量損失，所以小吸小于理想情況的值，造成/I、X，3偏小，所以實(shí)驗(yàn)將會(huì)得到處V|十

IHBX'3.

3.（2023?南師附中）用如圖所示的裝置可以“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，在滑塊A和3相碰的端面上

裝有彈性碰撞架，它們的上端裝有等寬的擋光片.

（1）實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平：在軌道上只放滑塊4輕推一下滑塊4其通過光電門1和光

電門2的時(shí)間分別為爪3當(dāng)t、=（填“>”"=”或）小則說明氣墊導(dǎo)軌水平.

解析：輕推一下滑塊4其通過光電門1和光電門2的時(shí)間分別為3弧,當(dāng)心=友時(shí)，則說明滑

塊/勻速運(yùn)動(dòng)，氣墊導(dǎo)軌水平.

（2）滑塊/置于光電門1的左側(cè)，滑塊6靜置于兩光電門間的某一適當(dāng)位置，給力一個(gè)向右的初

速度，通過光電門1的時(shí)間為△fi,4與8碰撞后/通過光電門2的時(shí)間為A%,8通過光電門2的時(shí)

間為公友，為完成該實(shí)驗(yàn)，還必需測量的物理量有BC.

A.擋光片的寬度dB,滑塊/的總質(zhì)量加

C.滑塊6的總質(zhì)量也D.光電門1到光電門2的間距工

解析：設(shè)擋光片的寬度4碰撞前滑塊/的速度

d

碰撞后滑塊A的速度v「=士

滑塊6的速度

463

要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，需要驗(yàn)證如%=a+如出

等式兩邊均有4可以消掉，即

11,1

出.可一血.其+期.百

所以為完成該實(shí)驗(yàn)，還必需測量的物理量有滑塊力的總質(zhì)量泌、滑塊6的總質(zhì)量也，故選B、C.

（3）若實(shí)驗(yàn)測得擋光片的寬度d=0.835cm,滑塊N的質(zhì)量0=0.3kg,滑塊8的質(zhì)量磔=0.1kg,

A%i=50ms,△104ms,A^=35ms.

①計(jì)算可知兩滑塊相互作用前系統(tǒng)的總動(dòng)量為p=0.050kg-m/s,兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的

總動(dòng)量算得p'=0.048kg?m/s.（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

②若實(shí)驗(yàn)相對誤差絕對值寸二碰［%需用^差*100%W5%，即可認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則本實(shí)

驗(yàn)中6,=4%.在誤差范圍內(nèi)能（填“能”或“不能"）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.

解析：①兩滑塊相互作用前系統(tǒng)的總動(dòng)量為p=nhvA=nh?-2=0.050