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高中物理
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1.
(2023高二上·广州月考)
如图甲所示,用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m
1
的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为m
2
的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。如图乙所示,M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。
(1) 本实验中,除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还必须使用的两种器材是____。
A .
秒表、天平
B .
天平、刻度尺
C .
秒表、刻度尺
D .
天平、打点计时器
(2) 下列说法中正确的有____。
A .
安装轨道时,轨道末端必须水平
B .
实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
C .
实验过程中,复写纸可以移动,白纸不能移动
D .
用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
(3) 在某次实验中,测量出两个小球的质量m
1
、m
2
记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度。在实验误差允许范围内,若满足关系式
,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。(用测量的量表示)
(4) 实验中小球斜槽之间存在摩擦力,这对实验结果
(选填“有”或“没有”)影响。
(5) 完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图丙所示。在水平槽右方竖直固定一木板,使小球1仍从斜槽上C点由静止滚下,重复上述实验的操作,得到两球落在木板上的平均落点M、P、N。用刻度尺测量木板上与B等高的点B′到M、P、N三点的高度差分别为L
1
、L
2
、L
3
, 则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
(用所测物理量的字母表示)。
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