如圖1所示，用“碰撞試驗器”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．

（1）試驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量
C
C
（填選項前的序號），間接地解決這個問題．
A．小球開始釋放高度h  B．小球拋出點距地面得高度H  C．小球做平拋運動的射程
（2）圖1中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是
A、D、E
A、D、E
．（填選項前的符號）
A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2      
B．測量小球m1開始釋放高度h
C．測量拋出點距地面的高度H
D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N
E．測量平拋射程OM、ON
（3）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為
m1?OM+m2?ON=m1OP
m1?OM+m2?ON=m1OP
（用②中測量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞．那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
（用②中測量的量表示）．
（4）經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖2所示．碰撞前、后m1-的動量分別為p1與p1′，則p1：p1′=
14
14
：11；若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2′，則p1′：p2′=11：
2.9
2.9
．實驗結(jié)果說明，碰撞前、后總動量的比值
P1P1′+P2′
為
1.01
1.01
．
分析：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小，所以僅測量小球拋出的水平射程來間接測出速度．過程中小球釋放高度不需要，小球拋出高度也不要求．最后可通過質(zhì)量與水平射程乘積來驗證動量是否守恒．
解答：解：（1）驗證動量守恒定律實驗中，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現(xiàn)速度．故答案是C
  （2）實驗時，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．測量平均落點的位置，找到平拋運動的水平位移，因此步驟中D、E是必須的，而且D要在E之前．至于用天平秤質(zhì)量先后均可以．所以答案是ADE或DEA
 （3）設(shè)落地時間為t，則v0=
OP
t
，v1=
OM
t
，v2=
ON
t
；
而動量守恒的表達(dá)式是m1v0=m1v1+m2v2，
動能守恒的表達(dá)式是
1
2
m02=
1
2
m1v12+
1
2
m2v22，
所以若兩球相碰前后的動量守恒，則m1?OM+m2?ON=m1?OP成立，
若碰撞是彈性碰撞，動能是守恒的，則有m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2成立；
（4）碰撞前后m1動量之比：
P1
P1′
=
OP
OM
=
44.8
35.2
=
14
11
，
P1′
P2′
=
m1×OM
m2×ON
=
45.0×35.2
7.5×55.68
=
11
2.9
，
P1
P1′+P2′
=
m1×OP
m1×OM+m2×ON
=1.01（1～1.01均正確）．
故答案為：①C； ②ADE或DEA；③m1?OM+m2?ON=m1OP； m1?OM2+m2?ON2=m1OP2；④14；2.9；1.01．
點評：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，并利用動能守恒定律來解最大速度．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）如圖1所示為“驗證碰撞中動量守恒”實驗的裝置示意圖．
（1）實驗中小球A質(zhì)量為mA，小球B的質(zhì)量為mB，它們的關(guān)系是mA
＞
＞
mB．
（2）實驗前需要進(jìn)行如下調(diào)節(jié)：
①固定斜槽時，應(yīng)使斜槽末端
切線水平
切線水平
；
②調(diào)整小支柱到槽口的距離和高度時要達(dá)到以下要求：當(dāng)入射小球放在斜槽末端，被碰小球放在支柱上時，調(diào)整支柱，使兩球
接觸
接觸
，并且使兩球的球心
在同一水平直線上
在同一水平直線上
；
（3）實驗中應(yīng)使A球每次均在斜槽上
同一
同一
從靜止釋放；
（4）已用游標(biāo)卡尺測得小球直徑為2.14cm，實驗中小球的落點情況如圖2所示，入射球A與被碰球B的質(zhì)量比為mA：mB=3：2，則實驗中碰撞結(jié)束時刻兩球動量大小之比pA：pB=
1：2
1：2
．

（Ⅱ）一種電池（電動勢約為9V，內(nèi)阻約為50Ω），允許輸出的最大電流為50mA．為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)電阻，實驗室備有電壓表V，內(nèi)阻很大，對電路的影響可以忽略；電阻箱R，阻值范圍是0-9999.9Ω；保護(hù)電阻R0，開關(guān)、導(dǎo)線若干．
①實驗室中備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：
A.10Ω，2.5WB.100Ω，1W
C.200Ω，1WD.2000Ω，5W
實驗時，保護(hù)電阻R0應(yīng)選用
C
C
（填字母代號）較好．
②畫出測電源電動勢和內(nèi)電阻的電路圖．
③寫出需要測量的物理量的名稱（用符號表示）
U1、R1、U2、R2
U1、R1、U2、R2
．
④寫出計算內(nèi)電阻的表達(dá)式r=
 r=
R1R2(U1-U2)
U2R1-U1R2
-R0
 r=
R1R2(U1-U2)
U2R1-U1R2
-R0
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?海淀區(qū)一模）I． 如圖1所示為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置．
①下列說法中不符合本實驗要求的是
A
A
．（選填選項前面的字母）
A．入射球比靶球質(zhì)量大或者小均可，但二者的直徑必須相同
B．在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放
C．安裝軌道時末端必須水平

D．需要的測量儀器有天平和刻度尺
②實驗中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點，經(jīng)多次釋放入射球，在記錄紙上找到了兩球的平均落點位置M、P、N，并測得它們到O點的距離分別為
.
BM
、
.
OP
和
.
ON
．已知入射球的質(zhì)量為m1，靶球的量為m2，則需驗證的以上各量間的關(guān)系式是
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
m1
.
OP
=m1
.
OM
+m2
.
ON
．
II．用一段長為80cm的金屬絲做“測定金屬的電阻率”的實驗．
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，結(jié)果如圖③所示，讀數(shù)為
0.935
0.935
mm．
②用多用電表的歐姆擋粗測電阻絲的電阻，結(jié)果如圖②所示，阻值約為
6
6
Ω．
③在用電壓表和電流表測金屬絲的電阻時，提供下列供選擇的器材：
A．直流電源（電動勢約為4.5V，內(nèi)阻很�。�
B．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
C．電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
D．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
E．電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）
F．滑動變阻器（阻值范圍0～15Ω，額定電流1A）
G．滑動變阻器（阻值范圍0～500Ω，額定電流2A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線．
要求有較高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)，在供選擇的器材中，電流表應(yīng)選擇
D
D
，電壓表應(yīng)選擇
B
B
，滑動變阻器應(yīng)選擇
F
F
．（填字母代號）
④根據(jù)上面選擇器材，完成圖④中實驗電路的連接．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖1所示為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置．
精英家教網(wǎng)
①下列說法中不符合本實驗要求的是
 
．（選填選項前面的字母）
A．入射球比靶球質(zhì)量大或者小均可，但二者的直徑必須相同
B．在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放
C．安裝軌道時，軌道末端必須水平
D．需要使用的測量儀器有天平和刻度尺
②實驗中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點，經(jīng)多次釋放入射球，在記錄紙上找到了兩球平均落點位置為M、P、N，并測得它們到O點的距離分別為OM、OP和ON．已知入射球的質(zhì)量為m1，靶球的質(zhì)量為m2，如果測得m1?
.
OM
+m2?
.
ON
近似等于
 
，則認(rèn)為成功驗證了碰撞中的動量守恒．
（2）用一段長為80cm的金屬絲做“測定金屬的電阻率”的實驗．
①用多用表粗測電阻絲的電阻，結(jié)果如圖2所示，由此可知電阻絲電阻的測量值約為
 
Ω．
②用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，結(jié)果如圖3所示，由此可知金屬絲直徑的測量結(jié)果為
 
mm．
③在用電壓表和電流表測金屬絲的電阻時，提供下列供選擇的器材：
A．直流電源（電動勢約為4.5V，內(nèi)阻很�。�
B．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
C．電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
D．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
E．電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）
F．滑動變阻器（阻值范圍0～15Ω，最大允許電流1A）
G．滑動變阻器（阻值范圍0～200Ω，最大允許電流2A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線．
要求有較高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)，在供選擇的器材中，電流表應(yīng)選擇
 
，電壓表應(yīng)選擇
 
，滑動變阻器應(yīng)選擇
 
．（填字母代號）
④根據(jù)上面選擇的器材，完成圖4中實驗電路的連接．

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科目：高中物理 來源： 題型：

Ⅱ選修3-5模塊
（1）下列說法正確的是
 

A．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小
B．紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大
C．在光的單縫衍射實驗中，狹縫變窄，光子動量的不確定量變小
D．α射線、β射線、γ射線本質(zhì)上都是電磁波，且γ射線的波長最短
E．光的波動性是由于光子之間的相互作用引起的
F．物體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)
（2）如圖1所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點坐標(biāo)4.27，與縱軸交點坐標(biāo)0.5）．由圖可知
 

A．該金屬的截止頻率為4.27×1014 Hz
B．該金屬的截止頻率為5.5×1014 Hz
C．該圖線的斜率表示普朗克常量
D．該金屬的逸出功為0.5eV
（3）質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小球在光滑的水平面上分別以速度v1、v2同向運動并發(fā)生對心碰撞，碰后m2被右側(cè)的墻原速彈回，又與m1相碰，碰后兩球都靜止．求：兩球第一次碰后m1球的速度大小．
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