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某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”，实验装置如图所示。实验过程如下（“+、-”表示速度方向）：
| 表1 | 碰前 | 碰后 | ||
| 滑块m1 | 滑块m2 | 滑块m1 | 滑块m2 | |
| 速度v（m•s-1） | +0.110 | 0 | 0 | +0.108 |
（1）碰前物体的速度
等于
等于
（填“等于”或“不等于”）碰后物体的速度；（2）碰前物体的动能
等于
等于
（填“等于”或“不等于”）碰后物体的动能；（3）碰前物体的质量m与速度v的乘积mv
等于
等于
（填“等于”或“不等于”）碰后物体的质量m与速度v的乘积mv。| 表2 | 碰前 | 碰后 | ||
| 滑块m1 | 滑块m2 | 滑块m1 | 滑块m2 | |
| 速度v（m•s-1） | +0.140 | 0 | +0.069 | +0.069 |
（1）碰前物体的速度
等于
等于
（填“等于”或“不等于”）碰后物体速度的矢量和；（2）碰前物体的动能
不等于
不等于
（填“等于”或“不等于”）碰后物体动能的和；（3）碰前物体的质量m与速度v的乘积mv
等于
等于
（填“等于”或“不等于”）碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和。| 表3 | 碰前 | 碰后 | ||
| 滑块m1 | 滑块m2 | 滑块m1 | 滑块m2 | |
| 速度v（m•s-1） | +0.120 | 0 | -0.024 | +0.070 |
（1）碰前物体的速度
不等于
不等于
（填“等于”或“不等于”）碰后物体速度的矢量和；（2）碰前物体的动能
不等于
不等于
（填“等于”或“不等于”）碰后物体动能的和；（3）碰前物体的质量m与速度v的乘积mv
等于
等于
（填“等于”或“不等于”）碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和。还进行了其他情景的实验，最终在实验中发现的“不变量”是
动量
动量
。（4）在“探究碰撞中的不变量”实验中，关于实验结论的说明，正确的是
BCD
BCD
A．只需找到一种情景的“不变量”即可，结论对其他情景也同样适用
B．只找到一种情景的“不变量”还不够，其他情景未必适用
C．实验中要寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变
D．进行有限次实验找到的“不变量”，具有偶然性，结论还需要检验。
【考点】验证动量守恒定律．
【答案】等于；等于；等于；等于；不等于；等于；不等于；不等于；等于；动量；BCD
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：25引用：2难度：0.5
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1．如图1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：
先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。
接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平
D．小球1质量应大于小球2的质量
（2）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有 。
A．A、B两点间的高度差h1
B．B点离地面的高度h2
C．小球1和小球2的质量m1、m2
D．小球1和小球2的半径r
（3）当所测物理量满足表达式 （用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式 （用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞时无机械能损失。
（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 （用所测物理量的字母表示）。发布：2024/12/29 19:30:1组卷：355引用：33难度：0.3 -
2．某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律．并进行如下的实验操作：组装好实验器材，将小球1由图中的挡板处静止释放，记录小球1在竖直挡板上的撞击点；将直径相等的小球2放在导轨的末端（小球1的质量大于小球2的质量），记录在竖直挡板上的水平投影点O；然后将小球1由挡板处静止释放，记录小球1、小球2在竖直挡板上的撞击点．回答下列问题：
（1）小球1与小球2相碰后，两球撞在竖直挡板上得到痕迹，其中小球1碰后撞在木板上的 （填“a”“b”或“c”）点．
（2）为了完成实验的验证，需要测量的物理量有 ．（填字母）
A．小球的直径d
B．小球1、小球2的质量m1、m2
C．轨道末端与竖直挡板之间的距离x
D．依次测量出图中a、b、c三点到O点的距离h1、h2、h3
（3）若两球碰撞过程动量守恒，则关系式 成立．（用需要测量的物理量的符号表示）发布：2024/12/29 20:0:1组卷：132引用：3难度：0.4 -
3．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.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球平抛运动的水平射程
②图乙中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，测量平抛水平射程。然后，把被碰小球m2静置于水平轨道末端，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）OP
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放的高度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.测量两小球相碰后平抛水平射程、OMON
③本实验中只要关系式 成立，即说明两球碰撞过程中动量守恒（请在m1、m2、h、H、、OP、OM中选取合适的字母表示）。ON发布：2024/12/29 20:0:1组卷：126引用：2难度：0.5
