精英家教網(wǎng)某同學(xué)用如圖所示的裝置，通過半徑相同的兩球碰撞來驗證動量守恒定律．圖中AB是斜槽，BC是水平槽，斜槽與水平槽之間平滑連接．實驗時先使球1從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次．再把球2放在水平槽末端的位置，讓球1仍從原位置由靜止開始滾下，與球2碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)上述操作10次．在記錄紙上確定M、N、P為三個落點(diǎn)的平均位置．實驗中測出球1的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2，M、N、P三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為OM、ON、OP，其中O點(diǎn)為水平槽末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)．為減小誤差，實驗中要滿足m1
 
m2（選填“大于”、“小于”、“等于”）．若實驗結(jié)果滿足
 
，就可以驗證碰撞過程中動量守恒．
分析：（1）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．
（2）先根據(jù)平拋運(yùn)動的特點(diǎn)判斷碰撞前后兩個小球的落地點(diǎn)，再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(dá)式，代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動量是否相等．
解答：解：（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞過程中動能守恒故有
1
2
m1v02=
1
2
m1v12+
1
2
m2v22，
解得v1=
m1-m2
m1+m2
v0，要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0；
（2）N為碰前入射小球落點(diǎn)的位置，M為碰后入射小球的位置，P為碰后被碰小球的位置，
小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動時間t相等，
碰撞前入射小球的速度v1=
ON
t
，碰撞后入射小球的速度：v2=
OM
t
，
碰撞后被碰小球的速度：v3=
OP
t
，
若m1v1=m2v3+m1v2，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：m1?ON=m1?OM+m2?OP；
故答案為：大于；m1?ON=m1?OM+m2?OP．
點(diǎn)評：本題是運(yùn)用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有50個等分刻度）讀數(shù)為
1.094
1.094
cm．

（3）某同學(xué)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(dǎo)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(biāo)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(rèn)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(xué)年吉林省四校協(xié)作體高一下學(xué)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(xué)設(shè)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(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)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(fù)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(xué)漏掉的重要實驗步驟是______，該步驟應(yīng)排在實驗步驟______之后．
(2)在上述步驟中，有錯誤的是_______，應(yīng)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(xué)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(xué)設(shè)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(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)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(fù)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(xué)漏掉的重要實驗步驟是______，該步驟應(yīng)排在實驗步驟______之后．

(2)在上述步驟中，有錯誤的是_______，應(yīng)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(xué)設(shè)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(diǎn)計時器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)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(fù)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(xué)漏掉的重要實驗步驟是______，該步

驟應(yīng)排在______實驗步驟之后．

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

(3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖莀_____，應(yīng)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(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有50個等分刻度）讀數(shù)為    cm．

（3）某同學(xué)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(dǎo)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(biāo)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(rèn)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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同步練習(xí)冊答案