某同學用如圖所示的裝置做“驗證動量守恒定律”的實驗，先將球a從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復10次，再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平段的最右端處靜止，讓球a仍從原固定點由靜止開始滾下，且與b球相碰，碰后兩球分別落在記錄紙上的不同位置，重復10次．
①本實驗必須測量的物理量是
AF
AF
．（填序號字母）
A．小球a、b的質(zhì)量ma、mb
B．小球a、b的半徑r
C．斜槽軌道末端到水平地面的高度H
D．球a的固定釋放點到斜槽軌道末端的高度差h
E．小球a、b離開軌道后做平拋運動的飛行時間
F．記錄紙上O點到兩小球的平均落點位置A、B、
C的距離
.
OA
、
.
OB
、
.
OC

②放上被碰小球，兩球（ma＞mb）相碰后，小球a、b的平均落點位置依次是圖中
A
A
點和
C
C
點．
③利用該實驗測得的物理量，可以驗證兩球（在誤差允許范圍內(nèi)）碰撞過程中的動量守恒，則需驗證的表達式為：
ma?
.
OB
=ma?
.
OA
+mb?
.
OC
ma?
.
OB
=ma?
.
OA
+mb?
.
OC
．
④利用該實驗測得的物理量，也可以判斷兩球碰撞過程中機械能是否守恒．判斷的依據(jù)是看ma
.
OB
2與
ma
.
OA2
+mb
.
OC2
ma
.
OA2
+mb
.
OC2
在誤差允許范圍內(nèi)是否相等．
分析：（1）要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量兩個小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運動，速度可以用水平位移代替
（2）小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，都做平拋運動，由平拋運動規(guī)律不難判斷出各自做平拋運動的落地點，根據(jù)平拋運動的特點求出碰撞前后兩個小球的速度，根據(jù)動量的公式列出表達式，代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動量是否相等．
（3）判斷機械能是否守恒就看碰撞前的動能與碰撞后兩個小球的動能是否相等即可．
解答：解：（1）要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量兩個小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運動，速度可以用水平位移代替．
所以需要測量的量為：小球a、b的質(zhì)量ma、mb，記錄紙上O點到A、B、C各點的距離
.
OA
、
.
OB
、
.
OC

故選AF
（2）a小球和b小球相撞后，b小球的速度增大，a小球的速度減小，所以碰撞后a球的落地點距離O點最近，b小球離O點最遠，中間一個點是未放b球時a的落地點，所以相碰后，小球a、b的平均落點位置依次是圖中A、C點；
（3）B為碰前入射小球落點的位置，A為碰后入射小球的位置，C為碰后被碰小球的位置，
碰撞前入射小球的速度v1=
.
OB
2h
g

碰撞后入射小球的速度
v2=
.
OA
2h
g

碰撞后被碰小球的速度v3=
.
OC
2h
g

若mav1=mbv3+mav2則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，
帶入數(shù)據(jù)得：ma
.
OB
=ma
.
OA
+mb
.
OC

（4）碰撞前的機械能為：
1
2
mav12
碰撞后ab球的總機械能為：
1
2
mav22+
1
2
mbv32
要驗證機械能守恒，則需判斷
1
2
mav12=
1
2
mav22+
1
2
mbv32
即ma
.
OB
2=ma
.
OA2
+mb
.
OC2

故答案為：①A、F； ②A、C；③ma?
.
OB
=ma?
.
OA
+mb?
.
OC
；④ma
.
OA2
+mb
.
OC2
點評：掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）圖1中螺旋測微器讀數(shù)為
0.796
0.796
mm．
（2）圖2中游標卡尺（游標尺上有50個等分刻度）讀數(shù)為
1.094
1.094
cm．

（3）某同學采用如圖所示的電路測定電池電動勢和內(nèi)阻．除待測電池外，提供的器材有：電壓表，電流表，滑動變阻器，開關(guān)和導線若干．

①請按圖所示的電路，將實物圖連接成實驗電路．
②如圖是根據(jù)測量結(jié)果作出的I-U 圖線，則由圖線可知該電池的電動勢為E1=
1.5
1.5
V，內(nèi)阻為r1=
0.2
0.2
Ω．
③我們都有過這樣的體驗：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈泡發(fā)紅光，這是我們常說的“電池沒電了”．有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用．已知新電池的電動勢E1=1.5V、內(nèi)阻r1=0.2Ω；舊電池的電動勢E2=1.5V；內(nèi)阻r2=6.8Ω；小燈泡上標有“3V 3W”，且電阻不隨溫度變化．則手電筒工作時電路中舊電池提供的電功率為
0.45
0.45
W，它本身消耗的電功率
0.612
0.612
W．（已知兩電池串聯(lián)的總電動勢等于兩電池的電動勢之和）．根據(jù)計算結(jié)果，你認為新舊電池搭配使用的做法是否合理
不合理
不合理
（填“合理”或“不合理”）．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年吉林省四校協(xié)作體高一下學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：實驗題

用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，
某位同學設計的實驗步驟如下：

A．用天平稱出小車和小桶及其內(nèi)部所裝砂的質(zhì)量；
B．按圖裝好實驗器材；
C．把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶；
D．將電火花計時器接在電壓為6 V的交流電源上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質(zhì)量；
E．保持小桶及其內(nèi)部所裝砂的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后
的M值，重復上述實驗；
F．分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值；
G．作a－1/M關(guān)系圖像，并由圖像確定a－M關(guān)系．

(1)該同學漏掉的重要實驗步驟是______，該步驟應排在實驗步驟______之后．
(2)在上述步驟中，有錯誤的是_______，應把____________改為_____                 _____．
(3) 根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，畫出a—1/M圖像．
a(m·s－2)
2.04
2.66
3.23
3.98
1/M(kg－1)
0.50
0.67
0.80
1.00

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科目：高中物理 來源：2015屆吉林省四校協(xié)作體高一下學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，

某位同學設計的實驗步驟如下：

A．用天平稱出小車和小桶及其內(nèi)部所裝砂的質(zhì)量；

B．按圖裝好實驗器材；

C．把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶；

D．將電火花計時器接在電壓為6 V的交流電源上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質(zhì)量；

E．保持小桶及其內(nèi)部所裝砂的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后

的M值，重復上述實驗；

F．分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值；

G．作a－1/M關(guān)系圖像，并由圖像確定a－M關(guān)系．

(1)該同學漏掉的重要實驗步驟是______，該步驟應排在實驗步驟______之后．

(2)在上述步驟中，有錯誤的是_______，應把____________改為_____                 _____．

(3) 根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，畫出a—1/M圖像．

a(m·s－2)

2.04

2.66

3.23

3.98

1/M(kg－1)

0.50

0.67

0.80

1.00

 

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科目：高中物理 來源：2012年人教版高中物理必修一4.2實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（解析版） 題型：實驗題

用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學設計的實驗步驟如下：

A．用天平稱出小車和小桶及其內(nèi)部所裝沙子的質(zhì)量；

B．按圖裝好實驗器材；

C．把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛沙桶；

D．將電磁打點計時器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質(zhì)量；

E．保持小桶及其內(nèi)部所裝沙子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復上述實驗；

F．分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值；

G．作a－M關(guān)系圖象，并由圖象確定a－M關(guān)系．

(1)該同學漏掉的重要實驗步驟是______，該步

驟應排在______實驗步驟之后．

(2)在上述步驟中，有錯誤的是________，應把__________改為____________．

(3)在上述步驟中，處理不恰當?shù)氖莀_____，應把__________改為____________．

 

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科目：高中物理 來源：2011年甘肅省高考物理模擬試卷（四）（解析版） 題型：填空題

（1）圖1中螺旋測微器讀數(shù)為    mm．
（2）圖2中游標卡尺（游標尺上有50個等分刻度）讀數(shù)為    cm．

（3）某同學采用如圖所示的電路測定電池電動勢和內(nèi)阻．除待測電池外，提供的器材有：電壓表，電流表，滑動變阻器，開關(guān)和導線若干．

①請按圖所示的電路，將實物圖連接成實驗電路．
②如圖是根據(jù)測量結(jié)果作出的I-U 圖線，則由圖線可知該電池的電動勢為E1=    V，內(nèi)阻為r1=    Ω．
③我們都有過這樣的體驗：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈泡發(fā)紅光，這是我們常說的“電池沒電了”．有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用．已知新電池的電動勢E1=1.5V、內(nèi)阻r1=0.2Ω；舊電池的電動勢E2=1.5V；內(nèi)阻r2=6.8Ω；小燈泡上標有“3V 3W”，且電阻不隨溫度變化．則手電筒工作時電路中舊電池提供的電功率為    W，它本身消耗的電功率    W．（已知兩電池串聯(lián)的總電動勢等于兩電池的電動勢之和）．根據(jù)計算結(jié)果，你認為新舊電池搭配使用的做法是否合理    （填“合理”或“不合理”）．

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