题文
(11分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。
(1)若入射小球质量为
,半径为
;被碰小球质量为
,半径为
,则( )
A.
,
B. 
,
C.
,
D. 
,
(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是 .(填下列对应的字母)
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧秤 E.秒表
(3)实验中必需要求的条件是
A.斜槽必须是光滑的
B.斜槽末端的切线必须水平
C.
与
的球心在碰撞瞬间必须在同一高度
D.
每次必须从同一高度处滚下
(4)实验中必须测量的物理量是
A.小球的质量
和
B.小球起始高度
C.小球半径
和
D.小球起飞的时间
E.桌面离地面的高度
F.小球飞出的水平距离
(5)设入射小球的质量
,被碰小球质量为
,P为被碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用
、
及图中字母表示) 成立,即表示碰撞中动量守恒.
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
试题分析:(1)为了使两球发生正碰,两小球的半径要相同,即
;在小球在斜槽末端碰撞过程中水平方向满足动量守恒定律有:
,两球若发生弹性碰撞满足机械能守恒定律有:
,解得:
,要使碰后入射小球不反弹有速度
,则
,即
,故选C。
(2)
为碰前入射小球落点的平均位置,
为碰后入射小球的位置,
为碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度
,碰撞后入射小球的速度
,碰撞后被碰小球的速度
,若
,则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,带入数据得
,所以需要测量质量和水平位移,用到的仪器是直尺、天平.
(3)即使斜槽粗糙,入射小球两次在相同的摩擦力作用下滑到斜槽末端的速度相同,不会影响碰撞实验,故对斜槽是否光滑没有要求,选项A错误。为保证小球碰前碰后速度水平,则斜槽末端切线必须水平,选项B正确。为了发生对心碰撞,
与
的球心在碰撞瞬间必须在同一高度,选项C正确。入射小球每次从同一高度由静止释放,保证入射小球碰撞前的速度不变,选项D正确。故选BCD。
(4)小球平抛运动的时间相等,要验证动量守恒,只需验证
,所以需要测量两小球的质量,以及小球飞出的水平距离,故选AF。
(5)根据落点可得验证动量守恒的表达式为
。
考点
据考高分专家说,试题“(11分)如图所示为实验室中验证动量守恒.....”主要考查你对 [实验:探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。
实验:探究弹力与弹簧伸长的关系
探究弹力与弹簧伸长的关系:
实验目的:
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理:
1、如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。 
2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材:
轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,三角板。
实验步骤:
1、如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上,并用检查刻度尺是否竖直; 
2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0;
3、在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度Ll;
4、用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……,并将所得数据记录在表格中;
5、用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填入表格。 
数据处理:
1、建立坐标系,标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位;
2、标度:标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系;
3、描点:描点时要留下痕迹;
4、连线:让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃;
5、根据图象做出结论。


