2021學(xué)年4 實驗：驗證動量守恒定律精品同步測試題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1.4實驗：驗證動量守恒定律人教版（ 2019）高中物理選擇性必修第一冊同步練習(xí)學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________第I卷（選擇題）一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）用圖示裝置做“驗證動量守恒定律”實驗，在滑塊、上分別裝有相同的擋光片及彈簧圈，測出擋光片寬度、滑塊、的質(zhì)量分別為、實驗時打開氣泵，讓滑塊以一定的初速度向左運動并與靜止的滑塊碰撞，記下滑塊經(jīng)過光電門的擋光時間和滑塊、分別經(jīng)過光電門的擋光時間和，下列相關(guān)說法中正確的是(    )
A. 滑塊、的質(zhì)量必須相等
B. 實驗前調(diào)節(jié)導(dǎo)軌平衡時，不用打開氣泵，只需滑塊能在任意位置平衡即可
C. 若實驗發(fā)現(xiàn)略大于，可能的原因是導(dǎo)軌左端偏低
D. 若實驗發(fā)現(xiàn)，說明碰撞時動量守恒且無機械能損失某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置來驗證碰撞中的動量守恒，實驗中先從某一高度處單獨釋放質(zhì)量為的小球，標(biāo)記下小球撞擊在擋板上的位置，再在水平軌道上放上質(zhì)量為的小球，從同一高度釋放小球，標(biāo)記兩球撞擊擋板的位置、，關(guān)于本實驗下列說法正確的是
A. 位置為小球撞擊擋板的位置
B. 兩小球從碰撞后至撞擊擋板的過程中在空中運動的時間相同
C. 小球離開軌道后下落的高度越大則小球的離開軌道時的速度越大
D. 該實驗中可用來反映小球的初動量如圖所示為驗證動量守恒實驗裝置圖．先讓入射球多次從斜軌上位置靜止釋放，然后把被碰小球靜止于軌道的水平部分，再將入射小球從斜軌上位置靜止釋放，與小球相撞，并多次重復(fù)．根據(jù)水平地面記錄紙上落點痕跡的照片，估算小球與的質(zhì)量之比為(    )A. B. C. D. 在“驗證動量守恒定律”的實驗中，將儀器按要求安裝好后開始實驗，如圖所示。第一次不放被碰小球，直接將入射小球從斜槽軌道上某位置由靜止釋放；第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分，讓入射小球仍從斜槽軌道上的同一位置由靜止釋放。在白紙上記錄下重錘位置和各小球落點的平均位置依次為、、、，設(shè)入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為、，則下列說法中正確的有(    )A. 斜槽末端的水平部分必須光滑
B. 第二次被碰小球的落點是
C. 入射小球的質(zhì)量應(yīng)該小于被碰小球的質(zhì)量
D. 若碰撞過程動量守恒，在誤差允許的范圍內(nèi)應(yīng)滿足：如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即驗證兩個小球在水平軌道末端碰撞前后的動量守恒．入射小球質(zhì)量為，被碰小球質(zhì)量為點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球多次從傾斜軌道上位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置，并記下此位置距點的距離，然后把被碰小球靜止于水平軌道末端，再將入射小球從傾斜軌道上位置靜止釋放，與小球相撞，多次重復(fù)此過程，并分別找到它們平均落點的位置距點的距離．則下列說法正確的是(    )
A. 實驗中要求兩小球半徑相等，且滿足
B. 實驗中要求傾斜軌道必須光滑
C. 如果等式成立，可驗證兩小球碰撞過程動量守恒
D. 如果等式成立，可驗證兩小球發(fā)生的是彈性碰撞在做驗證動量守恒定律實驗時，入射球的質(zhì)量為，被碰球的質(zhì)量為，小球的半徑為，各小球的落點如圖所示．下列關(guān)于這個實驗的說法正確的是                                              (    )
A. 入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量相等的小球
B. 讓入射球與被碰球連續(xù)次相碰，每次都要使入射球從斜槽上不同的位置滾下
C. 要驗證的表達式是
D. 要驗證的表達式是下列關(guān)于“探究碰撞中的不變量”實驗敘述中不正確的是(    )A. 實驗中探究不變量的對象是相互碰撞的兩個物體組成的系統(tǒng)
B. 實驗對象在碰撞過程中存在內(nèi)部相互作用的力，但外界對實驗對象的合力為零
C. 物體的碰撞過程，就是機械能的傳遞過程，可見，碰撞過程中的不變量就是機械能
D. 利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量，導(dǎo)軌必須保持水平狀態(tài) 二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）某同學(xué)用如圖所示裝置來探究碰撞中的不變量。讓質(zhì)量為的小球從斜槽某處由靜止開始滾下，與靜止在斜槽末端質(zhì)量為的小球發(fā)生碰撞。實驗中必須要求的條件是(    )
A. 斜槽必須是光滑的
B. 斜槽末端的切線必須水平
C. 與的球心在碰撞瞬間必須在同一高度
D. 每次必須從同一高度處滾下下列說法正確的是A. 在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，將擺球從平衡位置拉開釋放，在擺球經(jīng)過平衡位置的同時開始計時
B. 在“探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗中，可以使用多用電表來測量電壓
C. 在“探究碰撞中的不變量”的實驗時，斜槽末端的切線必須水平，目的是為了使兩球碰撞時動能無損失
D. 在“測定玻璃的折射率”實驗中，為了減小實驗誤差，應(yīng)該改變?nèi)肷浣堑拇笮《啻螠y量數(shù)據(jù)利用氣墊導(dǎo)軌驗證碰撞中動量守恒，甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥，甲、乙兩圖中左側(cè)滑塊的質(zhì)量均為，右側(cè)滑塊的質(zhì)量均為。甲圖，左、右滑塊撞前速度設(shè)為和，撞后速度設(shè)為和；乙圖，左滑塊以速度向靜止的右滑塊滑來。下列說法正確的是(    )
A. 氣墊導(dǎo)軌要調(diào)為水平，并嚴(yán)禁不開氣源時滑動滑塊
B. 若要求碰撞前后動能損失最小應(yīng)選擇乙圖進行實驗
C. 甲圖要驗證的動量守恒表達式是
D. 乙圖碰撞前后動能損失了下列關(guān)于“探究碰撞中的不變量”實驗敘述中正確的是(    )A. 實驗中探究不變量的對象是相互碰撞的兩個物體組成的系統(tǒng)
B. 實驗對象在碰撞過程中存在內(nèi)部相互作用的力，但外界對實驗對象的合力為零
C. 物體的碰撞過程，就是機械能的傳遞過程，可見，碰撞過程中的不變量就是機械能
D. 利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量，導(dǎo)軌必須保持水平狀態(tài)第II卷（非選擇題）三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）如圖甲所示的裝置叫作阿特伍德機，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規(guī)律某同學(xué)對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律和動量守恒定律，如圖乙所示已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>
該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度如圖丙所示，則   然后將質(zhì)量均為的含擋光片和掛鉤、的含掛鉤的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，置于桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，測量出擋光片中心到固定光電門中心的豎直距離．驗證機械能守恒定律實驗時，該同學(xué)在的下端掛上質(zhì)量為的物塊含掛鉤，讓系統(tǒng)重物、以及物塊中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間為如果系統(tǒng)重物、以及物塊的機械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為   用所給字母表示，引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因有   寫一條即可．為了驗證動量守恒定律，該同學(xué)讓在桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，將從靜止位置豎直上升后自由下落，直到光電門記錄下?lián)豕馄瑩豕獾臅r間為未接觸桌面，則驗證繩繃緊過程中系統(tǒng)沿繩方向動量守恒定律的表達式為   如果該同學(xué)忘記將下方的取下，完成測量后，驗證動量守恒定律的表達式為   用所給字母表示某實驗小組用氣墊導(dǎo)軌做驗證動量守恒定律的實驗，實驗裝置如圖所示。、兩個滑塊包括遮光片的質(zhì)量分別為、，、兩滑塊上遮光片的寬度分別為、。
實驗前，需要將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平。接通氣源，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的水平螺釘，在導(dǎo)軌上只放滑塊，輕推滑塊，如果滑塊通過兩個光電門的時間________，則表明氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平。將兩滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上圖示的位置，輕推滑塊，使其以一定的速度向右滑，通過光電門后與靜止的滑塊相碰并粘合，兩者一起通過光電門，與光電門相連的計時器顯示滑塊通過光電門的時間為、滑塊通過光電門的時間為，測得滑塊通過光電門的時間為________，碰撞過程中需要驗證的動量守恒定律的表達式為________。均用題中所給的字母表示如果上述物理量均已測出，代入數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)碰前的動量略大于碰后的動量，請分析引起實驗誤差的原因：________。四、計算題（本大題共3小題，共30.0分）如圖所示，用碰撞實驗器可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系：先安裝好實驗裝置，在水平面上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，在白紙上記錄下重垂線所指的位置。接下來的實驗步驟如下：
步驟：不放小球，讓小球從斜槽上點由靜止?jié)L下，并落在水平面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置點；
步驟：把小球放在斜槽末端點，讓小球從點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與步驟同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點的平均位置、點；步驟：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置、、到點的距離，即、、的長度。

對于上述實驗操作，下列說法正確的是______。
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下   斜槽軌道必須光滑
C.小球的質(zhì)量應(yīng)大于小球的質(zhì)量
上述實驗除需測量、、的長度外，還需要測量的物理量有______。
A.點距地面的高度  B.小球和小球的質(zhì)量   小球和小球的半徑
當(dāng)所測物理量滿足表達式_______用實驗所測物理量的字母表示時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。如果還滿足表達式_____用實驗所測量物理量的字母表示時，即說明兩球碰撞時無機械能損失。如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．
實驗中直接測量小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通過僅測量______填選項前的符號間接地解決這個問題．

A.小球開始釋放高度
B.小球做平拋運動的射程
C.小球拋出點距地面的高度
圖中點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球多次從斜軌上位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置，測量平拋射程。然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，再將入射球從斜軌上相同位置靜止釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)．
接下來要完成的必要兩個步驟是______填選項前的符號
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量、
B.測量小球開始釋放高度
C.測量拋出點距地面的高度
D.分別找到、相碰后平均落地點的位置、，并測量平拋射程、
經(jīng)測定，，，小球落地點的平均位置距點的距離如圖所示．則碰撞后和的動量大小比值為______。結(jié)果保留兩位有效數(shù)字
驗證、碰撞過程系統(tǒng)動量守恒的表達式為______用、、、、表示某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細線連接，中間夾一被壓縮了的彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細線，觀察木塊的運動情況，進行必要的測量，驗證木塊間相互作用時動量守恒。該同學(xué)還需要的器材是______________________________；需要直接測量的物理量是寫出相應(yīng)的名稱及符號______________________________；用所測得數(shù)據(jù)驗證動量守恒的關(guān)系式是__________；木塊到桌面左、右兩端間的距離對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性__________填“有”或“無”影響。
答案和解析 1.【答案】【解析】【分析】
本題考查“驗證動量守恒定律”實驗．要驗證的表達式為，明確該實驗原理是解題的關(guān)鍵。平時同學(xué)們應(yīng)該加強實驗實踐，而不是空洞的記憶實驗。
【解答】
A、驗證動量守恒定律，只要滑塊、的質(zhì)量已知就可以了，不要求滑塊、的質(zhì)量必須相等，故A錯誤；
B、調(diào)節(jié)導(dǎo)軌平衡時，必須要打開氣泵，否則有較大的摩擦力，導(dǎo)致兩滑塊運動過程中的合力不為零，則動量不守恒，故B錯誤；
C、光電門測速原理為物體在極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度。所以碰前的速度為，碰后、的速度分別為、，則碰前系統(tǒng)動量為，碰后系統(tǒng)動量為，碰前動量大于碰后動量，則應(yīng)該是合外力對系統(tǒng)有負的沖量，可能的原因是導(dǎo)軌左端偏高，故C錯誤；
D、若動量守恒，則應(yīng)該有，若機械能守恒，則有，聯(lián)立可得，故D正確。  2.【答案】【解析】解：、每個小球離開水平軌道后均做平拋運動，從圖中可以看出每個小球每次平拋運動的水平位移相同；小球不與小球相碰時落點為，小球與小球相碰后，小球平拋初速度比第一次小，且，根據(jù)平拋運動學(xué)公式
水平方向：
豎直方向：
因為，小球平拋初速度大，下落高度小，所以點應(yīng)為小球撞擊擋板位置，位置應(yīng)為小球撞擊擋極位置，故AC錯誤。
：由：可知，兩小球撞擊擋極，下落高度不同，運動時間也不同，故B錯誤
D、根據(jù)平拋運動公式解得因此驗證碰撞過程動量守恒，需驗證：，可得：

所以可以用來反映小球的初動量，故D正確；
故選：。
小球離開軌道后做平拋運動，兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式，然后分析答題。
本題考查了驗證動量守恒定律實驗，實驗設(shè)計新穎，與課本上的實驗不同，認真審題、根據(jù)題意知道實驗原理是正確解題的前提與關(guān)鍵；應(yīng)用平拋運動規(guī)律、動量守恒定律即可正確解題。
3.【答案】【解析】【分析】小球碰撞中動量守恒，由于本實驗通過小球做平拋運動的水平位移來代替小球碰撞前后的速度，根據(jù)碰撞前的速度與水平位移的關(guān)系，以及碰撞后速度與水平位移的關(guān)系，來確定動量守恒定律表達式。兩球相碰前后的動量守恒列式求解。
【解答】設(shè)落地點從左向右依次為、、，

根據(jù)動量守恒：

由照片可知、、的長度之比約為，
代入解得：，
與選項最接近，故選A。  4.【答案】【解析】【分析】
斜槽末端的水平部分光滑與否不會對實驗造成影響；入射球不能被彈回，其質(zhì)量大于被碰球質(zhì)量；入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度減小，都做平拋運動，豎直高度相同，所以水平方向，被碰小球在入射小球的前面，應(yīng)用動量守恒定律分析答題。
掌握實驗原理是解題的關(guān)鍵。
【解答】
A.斜槽末端的水平部分必須水平，光滑與不光滑均不會對小球做平拋產(chǎn)生影響，只是不光滑時平拋的初速度小些而已，故A錯誤；
B.入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度減小，碰前碰后都做平拋運動，高度相同，落地時間相同，所以點是沒有碰時入射小球的落地點，是碰后入射小球的落地點，是碰后被碰小球的落地點，故 B錯誤；
C.為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量要大于被碰球的質(zhì)量，故C錯誤；
D.如果兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：，
小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間相等，
上式兩邊同時乘以得：，得：，即：，故D正確。
故選：。  5.【答案】【解析】【分析】
為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同，由于兩球從同一高度下落，故下落時間相同，所以水平向速度之比等于兩物體水平方向位移之比，然后由動量守恒定律與機械能守恒分析答題．
本題考查了實驗注意事項，知道實驗原理與實驗注意事項即可正確解題，要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與掌握，該實驗中，雖然小球做平拋運動，但是卻沒有用到速和時間，而是用位移來代替速度，成為是解決問題的關(guān)鍵．
【解答】
A、實驗中要求兩小球半徑相等，且為了防止出現(xiàn)入射球反彈，入射球的質(zhì)量要大于被碰球的質(zhì)量，即，故A錯誤；
B、實驗中要求傾斜軌道不需要光滑，只要每次從同一點由靜止滑下即可，故B錯誤；
C、小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間相等，
它們的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，
若兩球相碰前后的動量守恒，則有：，又，，，
代入得：，故C錯誤；
D、若碰撞是彈性碰撞，則機械能守恒，由機械能守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)得：，故D正確．
故選：．  6.【答案】【解析】【分析】
要保證碰撞前后球的速度方向保持不變，則必須讓球的質(zhì)量大于球的質(zhì)量為了保證每次小球運動的情況相同，故應(yīng)該讓入射小球每次從同一位置滾下。
本題要驗證動量守恒定律定律即，應(yīng)用動量守恒定律與平拋運動特點分析答題。【解答】
A.為讓兩球發(fā)生對心碰撞，兩球的直徑應(yīng)相等，即兩球大小相等，為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，故A錯誤；B.讓入射球與被碰球連續(xù)次相碰，為保證球的速度相等，每次都使入射小球從斜槽上相同的位置由靜止?jié)L下，故B錯誤；小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間相等，如果碰撞過程動量守恒，則：，兩邊同時乘以得：，即，故C正確，D錯誤；故選：。  7.【答案】【解析】【分析】
關(guān)于“探究碰撞中的不變量”實驗中，靈活運用整體法分析，且其實驗為驗證動量守恒定律的，遵循動量守恒。【解答】
實驗的形式可以改變，但是“探究碰撞中的不變量”實驗研究的始終是兩個相互碰撞的物體組成的整體系統(tǒng)。在此過程中，摩擦力為，整體外力合力為故AB正確。C.“探究碰撞中的不變量”實驗為驗證動量守恒定律，所以碰撞中守恒的是動量，不是機械能。故C錯誤。D.利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量，為準(zhǔn)確測量，導(dǎo)軌必須保持水平狀態(tài)，故D正確。該題選擇錯誤選項，故選：。  8.【答案】【解析】解：、只要小球從同一位置由靜止滑下，小球到達水平位置時的速度相同即可，不需要斜面光滑，故A錯誤；
B、實驗中通過測量小球運動的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進行這樣的”替代”，則要求小球離開斜槽的末端后做平拋運動，所以在安裝斜槽時必須保證斜槽的末端切線水平，故B正確；
C、為了讓兩小球碰撞后速度均沿水平方向，碰撞時兩小球的球心應(yīng)在同一高度上，故C正確；
D、為了讓小球到達水平面時的速度相同，小球必須從同一位置由靜止滑下，故D正確。
故選：。
根據(jù)實驗原理，斜槽的作用是每次使小球獲得相同的初速度，只需要每次從同一高度處滾下即可，與光滑與否無關(guān)；實驗需要保證小球碰撞后做平拋運動，則斜槽末端的切線必須水平；實驗要求兩球發(fā)生對心碰撞。
本題考查探究碰撞中的不變量這一實驗，關(guān)鍵是弄清實驗原理，本題考查知識點有針對性，重點突出，充分考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。
9.【答案】【解析】【分析】
在該實驗的過程中要求擺長不變，擺角不超過；
用多用電表的交流電壓擋測電壓時，先用高量程后換用中量程的擋位測量；
斜槽的末端水平是為了碰撞前后小球做平拋運動；
為了減小偶然誤差，一般多次測量取平均值，測定折射率也不例外。
實驗原理是每一個高中實驗的基礎(chǔ)，在基本儀器會應(yīng)用的基礎(chǔ)上，要學(xué)會根據(jù)實驗原理去分析儀器選擇、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等問題，實驗原理是實驗題的核心。
【解答】
A、要使單擺是簡諧運動，擺角應(yīng)不超過，測周期時應(yīng)從平衡位置開始計時，故A錯誤；
B、在探究變壓器匝數(shù)與電壓的關(guān)系時，可用多用電表的交流擋測電壓，但要注意不能超過量程，故B正確；
C、用平拋裝置探究碰撞中的守恒量，斜槽末端要水平是保證碰撞前后小球做平拋運動，不是無動能損失，故C錯誤；
D、為了減小偶然誤差，多次改變?nèi)肷浣牵瑴y得折射角，最后計算平均值，故D正確；
故選：。  10.【答案】【解析】解：、系統(tǒng)所受合外力為零系統(tǒng)動量守恒，實驗前氣墊導(dǎo)軌要調(diào)為水平，實驗時要打開氣源，嚴(yán)禁不開氣源時滑動滑塊，故A正確；
B、圖甲中滑塊發(fā)生彈性碰撞，圖乙中滑塊發(fā)生完全非彈性碰撞，要求碰撞前后動能損失最小應(yīng)選擇圖甲進行實驗，故B錯誤；
C、滑塊碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以碰撞前滑塊的速度方向為正方向，由動量守恒定律可知，甲圖要驗證的動量守恒表達式是，故C正確；
D、乙圖中設(shè)碰撞后滑塊的速度為，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：
碰撞前后動能損失了，解得：，故D正確。
故選：。
系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒；滑塊發(fā)生完全非彈性碰撞時系統(tǒng)損失的機械能大，滑塊發(fā)生完全彈性碰撞，系統(tǒng)機械能守恒；應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律分析答題。
知道動量守恒的條件是解題的前提，理解實驗原理，根據(jù)題意應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律即可解題。
11.【答案】【解析】【分析】
本題考查了驗證動量守恒定律實驗，知道實驗原理、實驗成立的條件，知道動量守恒和機械能守恒的區(qū)別與聯(lián)想。
關(guān)于“探究碰撞中的不變量”實驗中，靈活運用整體法分析，且其實驗為驗證動量守恒定律的，遵循動量守恒。
【解答】
解：、實驗的形式可以改變，但是“探究碰撞中的不變量”實驗研究的始終是兩個相互碰撞的物體組成的整體系統(tǒng)，在此過程中，系統(tǒng)所受外力的矢量和為零，故AB正確；
C、“探究碰撞中的不變量”實驗為驗證動量守恒定律，所以碰撞中守恒的是動量，不是機械能。故C錯誤。
D、利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量，為準(zhǔn)確測量，導(dǎo)軌必須保持水平狀態(tài)，故D正確。
故選：。  12.【答案】；，繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運動受到空氣阻力等任寫一條即可；，  【解析】【分析】
本題考查驗證機械能守恒定律實驗和驗證動量守恒定律實驗，解決本題的關(guān)鍵是明確實驗過程，理解實驗原理。
游標(biāo)卡尺是精度的儀器，測得值為主尺讀數(shù)游尺精度對齊格數(shù)，注意精讀的位次；
根據(jù)光電門測出末速度，列出、系統(tǒng)的機械能守恒表達式，引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是阻力；
繩繃直前，做自由落體運動，根據(jù)位移時間公式可求，即繩繃直前的速度，此時的速度為，繩繃直以后，一起運動，根據(jù)擋光片擋光的時間為可求此時、的速度，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可算出繩繃直瞬間的速度，根據(jù)動量守恒定律帶入數(shù)值。
【解答】
游標(biāo)卡尺有個分度，精確度為，由圖丙知，擋光片的寬度；
由系統(tǒng)機械能守恒定律得，
解得驗證機械能守恒定律應(yīng)滿足的關(guān)系式為，
引起該實驗誤差的主要原因有：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物在運動過程中受空氣阻力等；由勻變速直線運動規(guī)律得，剛下落到繩繃緊時，
解得，則系統(tǒng)作用前的動量，
則繩繃緊后，、一起做勻速直線運動，
則系統(tǒng)剛作用完后的速度，動量，
故需要驗證的動量守恒定律的表達式為；
如果該同學(xué)忘記將下方的取下，
則系統(tǒng)作用前的動量，則繩繃緊后，
A、、一起做勻加速直線運動，
設(shè)繩系統(tǒng)剛作用完后的速度大小為，從系統(tǒng)作用完到到達光電門的過程中，由動能定理得，
解得，
則系統(tǒng)剛作用完后的動量，
故需要驗證的動量守恒定律的表達式為。  13.【答案】相等；；滑塊在運動過程中仍受到阻力作用【解析】【分析】
如果滑塊通過兩個光電門的時間相等，則表明滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運動，氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平。
碰撞后滑塊、的速度相等，寫出動量守恒的表達式；
如果上述物理量均已測出，代入數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)碰前的動量略大于碰后的動量，引起該誤差的原因是滑塊在運動過程中仍受到阻力作用。
【解答】
如果滑塊通過兩個光電門的時間相等，則表明滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運動，氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平。
碰撞后滑塊、的速度相等，因此，得到。；要驗證的動量守恒的表達式為
如果上述物理量均已測出，代入數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)碰前的動量略大于碰后的動量，引起該誤差的原因是滑塊在運動過程中仍受到阻力作用。  14.【答案】；；    【解析】【分析】
在驗證動量守恒定律的實驗中，運用平拋運動的知識得出碰撞前后兩球的速度，因為下落的時間相等，則水平位移代表平拋運動的速度．根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量．
根據(jù)動量守恒定律及機械能守恒定律可求得動量守恒及機械能守恒的表達式．
解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理，以及實驗的步驟，在驗證動量守恒定律實驗中，無需測出速度的大小，可以用位移代表速度．同時，在運用平拋運動的知識得出碰撞前后兩球的速度，因為下落的時間相等，則水平位移代表平拋運動的速度．若碰撞前后總動能相等，則機械能守恒．
【解答】
因為平拋運動的時間相等，根據(jù)，所以用水平射程可以代替速度，則需測量小球平拋運動的射程間接測量速度．故應(yīng)保證斜槽末端水平，小球每次都從同一點滑下；同時為了小球能飛的更遠，防止反彈，球的質(zhì)量應(yīng)大于球的質(zhì)量；故AC正確，B錯誤；
故選：
根據(jù)動量守恒得，，所以除了測量線段、、的長度外，還需要測量的物理量是小球和小球的質(zhì)量、．
故選：．
因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，是球不與球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表球碰撞前的速度，是球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后球的速度，是碰撞后球的水平位移，該位移可以代表碰撞后球的速度，當(dāng)所測物理量滿足表達式，說明兩球碰撞遵守動量守恒定律，由功能關(guān)系可知，只要成立則機械能守恒，故若，說明碰撞過程中機械能守恒．
故答案為：；；     15.【答案】【解析】解：由于小球從同一位置平拋，落地時間相同，因此水平射程的大小用來間接測出碰撞前后的速度即可，故B正確，AC錯誤。
取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得：
設(shè)落地時間為，則
而，，
代入可得：
所以為了驗證兩球碰撞過程中動量守恒，需要用天平測量兩個小球的質(zhì)量、，還要分別找到、相碰后平均落地點的位置、，并測量平拋射程、，故AD正確，BC錯誤。
根據(jù)守恒守恒表達式可得
則碰撞后和的動量大小比值
故答案為：；；；；
驗證動量守恒定律實驗中，質(zhì)量可測而瞬時速度較難。因此采用了落地高度不變的情況下，水平射程來反映平拋的初速度大??；
該實驗過程中小球釋放高度相同，根據(jù)動量守恒定律表達式結(jié)合小球的水平射程和水平速度關(guān)系得出驗證動量是否守恒的表達式，據(jù)此判斷需要測量的物理量。
根據(jù)問中的動量表達式求解兩小球碰后動量的比值。
驗證動量守恒定律中，學(xué)會在相同高度下，水平射程來間接測出速度，并利用水平位移的方式表達動量守恒表達式，并能據(jù)此處理問題。
16.【答案】刻度尺、天平；
兩木塊的質(zhì)量、和兩木塊落地點分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離、；
；
無。【解析】解：本次實驗需要驗證的關(guān)系式為，
而速度需要根據(jù)公式求解，為平拋運動的水平位移，兩木塊做平拋運動的時間相同，因此需要直接測量的物理量為兩木塊的質(zhì)量、和兩木塊落地點分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離、，需要的器材為刻度尺和天平；根據(jù)公式和，可得要驗證動量守恒的關(guān)系式為；由于這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，因此木塊在桌面上運動時水平方向速度不變，故木塊到桌面左、右兩端間的距離對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性無影響。

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