76.物理高考一轮复习第六章 实验 验证动量守恒定律

甲

乙 图11

(1)碰撞后A球的水平射程应取________ cm。

(2)本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，不能使小球飞行的水平距离表示水平速度的是( ) A.轨道末端切线未调整为水平 B.改变A小球初始释放点的位置 C.使A、B两小球的直径之比改变为1∶3 D.升高桌面高度

解析 (1)用尽可能小的圆把小球的落点圈起来，圆的圆心是小球的落点位置，由题图乙所示可知，碰撞后A球的水平射程应取14.47 cm。

(2)轨道末端切线未调整为水平，不能使小球做平抛运动，不能使小球飞行的水平距离表示水平速度，故选项A正确；改变A小球初始释放点的位置，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度，故选项B错误；使A、B两小球的直径之比改变为1∶3，小球的球心不在同一高度，碰撞后小球的速度不在水平方向，不能做平抛运动，不可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度，故选项C正确；升高桌面的高度，即升高斜槽末端距地面的高度，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度，

故选项D错误。

答案 (1)14.47(14.43～14.51均对) (2)AC

4.(2019·济南外国语学校月考)某物理兴趣小组利用如图12甲所示的装置进行实验，在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门。水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：

图12

①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；

②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb；

③在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上； ④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动； ⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；

⑥滑块a最终停在C点(图中未画出)，用刻度尺测出AC之间的距离sa； ⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面上的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离sb； ⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量。

(1)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证________＝________即可。(用上述实验数据字母表示)

1(2)改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到sa与t2的关系图象如图乙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________。(用上述实验数据字母表示)

解析 (1)由于A点右侧摩擦可以不计，所以被弹开后滑块a的瞬时速度等于经d

过光电门的速度，即va＝t；b被弹开后的瞬时速度等于做平抛运动的初速度，

12

根据vbtb＝sb，h＝2gtb，可得vb＝sbd

只需验证mat＝mbsb

g2h。

g

2h，该实验要验证“动量守恒定律”，则

12

(2)根据动能定理有μmgsa＝2mva，

1?d?2d21d2即μgsa＝2?t?，化简得sa＝2gμ·t2，即k＝2gμ ??解得μ＝d2

2kg。答案 (1)mad

t

mbsbgd22h (2)2kg