2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課件-第七章-第6課時(shí)-實(shí)驗(yàn)八：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

第七章動(dòng)量守恒定律第6課時(shí)目標(biāo)要求1.理解動(dòng)量守恒定律成立的條件，會(huì)利用不同案例驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。2.知道在不同實(shí)驗(yàn)案例中要測量的物理量，會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及誤差分析。實(shí)驗(yàn)八：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律內(nèi)容索引考點(diǎn)一

實(shí)驗(yàn)技能儲(chǔ)備考點(diǎn)二

探索創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課時(shí)精練><考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)技能儲(chǔ)備一、實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中，測出相碰的兩物體的質(zhì)量m1、m2和碰撞前、后物體的速度v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的動(dòng)量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的動(dòng)量p′＝m1v1′＋m2v2′，比較碰撞前、后動(dòng)量是否相等。二、實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)過程方案一：研究氣墊導(dǎo)軌上滑塊碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒1.實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、彈簧、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等。2.實(shí)驗(yàn)過程(1)測質(zhì)量：用天平測出滑塊的質(zhì)量。(2)安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌，如圖所示。(3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前、后的速度。(4)改變條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)：①改變滑塊的質(zhì)量；②改變滑塊的初速度大小和方向。(5)驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒。3.數(shù)據(jù)處理(1)滑塊速度的測量：v＝

式中Δx為滑塊上擋光片的寬度(儀器說明書上給出，也可直接測量)，Δt為數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的滑塊(擋光片)經(jīng)過光電門的時(shí)間。(2)驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。方案二：研究斜槽末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒1.實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙、圓規(guī)、鉛垂線等。2.實(shí)驗(yàn)過程(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏颉?2)安裝：按照如圖甲所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置。調(diào)整固定斜槽使斜槽末端水平。(3)鋪紙：白紙?jiān)谙?，?fù)寫紙?jiān)谏希以谶m當(dāng)位置鋪放好。記下鉛垂線所指的位置O。(4)放球找點(diǎn)：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次。用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面。圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置。(5)碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度[同步驟(4)中的高度]自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次。用步驟(4)的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N，如圖乙所示。(6)驗(yàn)證：連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度。將測量數(shù)據(jù)填入表中，最后代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，計(jì)算并判斷在誤差允許的范圍內(nèi)等式是否成立。(7)整理：將實(shí)驗(yàn)器材放回原處。3.數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證的表達(dá)式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON。三、注意事項(xiàng)1.前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。2.方案提醒(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行驗(yàn)證，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，應(yīng)確保導(dǎo)軌

。(2)若利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證：①斜槽末端的切線必須水平；②入射小球每次都必須從斜槽

由靜止釋放；③選質(zhì)量較

的小球作為入射小球；④實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。水平同一高度大例1

(2024·江蘇省高郵中學(xué)期中)小明用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證兩個(gè)滑塊碰撞中的動(dòng)量守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，滑塊A的質(zhì)量為m，滑塊B的質(zhì)量為M＝330g，上方均安裝有一個(gè)寬為d的遮光片?；瑝KA每次以相同的速度u向靜止的滑塊B運(yùn)動(dòng)，碰撞后粘為一體通過光電門，計(jì)時(shí)器記錄遮光片經(jīng)過光電門的時(shí)間Δt，通過改變B上砝碼的質(zhì)量m′進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。(1)用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度d如圖乙所示，d＝________cm。1.14520分度游標(biāo)卡尺的精度為0.05mm，由題圖乙中游標(biāo)卡尺刻度可知遮光片的寬度為d＝1.1cm＋9×0.05mm＝1.145cm(2)碰撞后滑塊B的速度為v＝_______(用題中相關(guān)字母表示)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)(M＋m′)/gv/×10－2(m·s－1)

13804.420.22624803.920.25535803.400.29446802.600.38558302.580.38869302.330.429(3)小明多次實(shí)驗(yàn)后得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：根據(jù)表中數(shù)據(jù)，小明已在坐標(biāo)紙中(如圖丙)標(biāo)出各數(shù)據(jù)點(diǎn)，請作出對應(yīng)的圖線。答案見解析圖用直線連接各數(shù)據(jù)點(diǎn)，使盡可能多的點(diǎn)落在直線上，不在直線上的點(diǎn)分居直線兩側(cè)，圖像如圖所示(4)若碰撞過程動(dòng)量守恒，則(2)問中所作出圖線的斜率應(yīng)為______(用題中相關(guān)字母表示)。由圖線可求得滑塊A的初速度u＝________m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)0.13在碰撞過程中滿足動(dòng)量守恒，則有mu＝(M＋m′＋m)v(5)在其他條件不變的情況下，小華同學(xué)所用滑塊B的質(zhì)量為300g，進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，則他最終得到的圖線可能是如圖丁中的________。(圖中②為小明實(shí)驗(yàn)得到的圖線，圖線②④平行)②由上分析可知，改變B的質(zhì)量，不會(huì)改變圖像的斜率，A的初速度不變，圖像的縱軸截距不變，所以圖線仍不變，故選②。例2

(2023·江蘇省阜寧中學(xué)檢測)某同學(xué)利用如圖所示裝置研究斜槽末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒。(1)下列要求和操作正確的是________；A.斜槽末端要水平B.斜槽表面要光滑C.小球落到的地面要水平D.用秒表記錄小球下落時(shí)間AC為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端需要調(diào)節(jié)水平，故A正確；只要保證小球每次從斜槽同一位置由靜止釋放，小球碰撞前的速度就一樣，斜槽軌道是否光滑不影響，故B錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)需要測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，故小球落到的地面要水平，故C正確；小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的高度一樣，所用時(shí)間一樣，不需要用秒表記錄小球下落時(shí)間，故D錯(cuò)誤。為了保證入射小球1與被碰小球2碰撞后，入射小球1不會(huì)反彈，需要選擇m1大于m2；為了保證入射小球1與被碰小球2發(fā)生對心碰撞，需要選擇半徑R1等于R2。(2)入射小球1與被碰小球2應(yīng)該選擇：質(zhì)量m1_____m2、半徑R1_____R2(均選填“大于”“等于”或“小于”)；大于等于(3)小球1、2的質(zhì)量分別為m1、m2，用刻度尺分別測量三個(gè)落點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度L1、L2、L3，當(dāng)滿足關(guān)系式__________________時(shí)，說明碰撞過程中動(dòng)量守恒；m1L2＝m1L1＋m2L3根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，落地高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)下落時(shí)間為t，則而動(dòng)量守恒的表達(dá)式為m1v0＝m1v1＋m2v2則當(dāng)滿足關(guān)系式m1L2＝m1L1＋m2L3，說明碰撞過程中動(dòng)量守恒。(4)將小球1從斜槽上某點(diǎn)(作標(biāo)記)滾下，直接離開斜槽落地稱為第一次操作；小球1從斜槽上原位置(標(biāo)記處)滾下，跟小球2碰撞后離開斜槽落地稱為第二次操作；如果在第二次操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)在第一次操作中槽的末端是不水平的，有些向上傾斜，于是把它調(diào)為水平，調(diào)整后的斜槽末端離地面高度跟原來相同.然后讓小球在斜槽上原標(biāo)記位置滾下進(jìn)行第二次操作，分析時(shí)仍然和第一次操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，其他實(shí)驗(yàn)操作都正確，且調(diào)節(jié)斜槽引起小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的變化可忽略不計(jì)。該實(shí)驗(yàn)可能會(huì)得到怎樣的結(jié)果并說明理由_______________________________________。碰撞前的總動(dòng)量小于碰撞后的總動(dòng)量見解析該實(shí)驗(yàn)可能會(huì)得到的結(jié)果是：碰撞前的總動(dòng)量小于碰撞后的總動(dòng)量；由于槽的末端不是水平的，而是有些向上傾斜，那么小球拋出后做斜拋運(yùn)動(dòng)，水平速度變小，且小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的變化可忽略不計(jì)，所以第一次小球的水平位移變小，即L2′<L2，則有m1L2′<m1L2＝m1L1＋m2L3，故可能會(huì)得到碰撞前的總動(dòng)量小于碰撞后的總動(dòng)量。返回探索創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)><考點(diǎn)二例3

(2023·遼寧卷·11)某同學(xué)為了驗(yàn)證對心碰撞過程中的動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。測量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為m1和m2(m1>m2)。將硬幣甲放置在斜面某一位置，標(biāo)記此位置為B。由靜止釋放甲，當(dāng)甲停在水平面上某處時(shí)，測量甲從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處，左側(cè)與O點(diǎn)重合，將甲放置于B點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測量甲乙從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為s0、s1、s2。(1)在本實(shí)驗(yàn)中，甲選用的是________(填“一元”或“一角”)硬幣；一元根據(jù)題意可知，甲與乙碰撞后沒有反彈，可知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，甲選用的是一元硬幣；(2)碰撞前，甲到O點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為________(設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g)；(3)若甲、乙碰撞過程中動(dòng)量守恒，則

＝________(用m1和m2表示)，然后通過測得的具體數(shù)據(jù)驗(yàn)證硬幣對心碰撞過程中動(dòng)量是否守恒；同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為若動(dòng)量守恒，則滿足m1v0＝m1v1＋m2v2(4)由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不是1，產(chǎn)生這種誤差可能的原因________。見解析由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不是1，產(chǎn)生這種誤差可能的原因有：①測量誤差，因?yàn)闊o論是再精良的儀器總是會(huì)有誤差的，不可能做到絕對準(zhǔn)確；②碰撞過程中，我們認(rèn)為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，實(shí)際上碰撞過程中，兩個(gè)硬幣組成的系統(tǒng)所受合外力不為零。例4

(2021·江蘇卷·11改編)小明利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量定理。將遮光條安裝在滑塊上，用天平測出遮光條和滑塊的總質(zhì)量M＝200.0g，槽碼和掛鉤的總質(zhì)量m＝50.0g。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊系在繞過定滑輪懸掛有槽碼的細(xì)線上?；瑝K由靜止釋放，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄下遮光條通過光電門1和2的遮光時(shí)間Δt1和Δt2，以及這兩次開始遮光的時(shí)間間隔Δt，用游標(biāo)卡尺測出遮光條寬度，計(jì)算出滑塊經(jīng)過兩光電門速度的變化量Δv。甲乙(1)游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度如圖乙所示，其寬度d＝________mm；10.20游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為10mm＋4×0.05mm＝10.20mm；(2)打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，直至看到導(dǎo)軌上的滑塊能在短時(shí)間內(nèi)保持靜止，其目的是___________________；將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平滑塊保持穩(wěn)定，說明氣墊導(dǎo)軌水平；(3)多次改變光電門2的位置進(jìn)行測量，得到Δt和Δv的數(shù)據(jù)如下表。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在方格紙上作出Δv－Δt圖線。Δt/s0.7210.7900.8540.9130.968Δv/(m·s－1)1.381.521.641.751.86答案見解析圖根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn)并用直線連接(4)查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，根據(jù)動(dòng)量定理，Δv－Δt圖線斜率的理論值為_____m/s2。1.96根據(jù)動(dòng)量定理有mgΔt＝(M＋m)Δv，返回課時(shí)精練球的直徑d＝21mm＋4×0.1mm＝21.4mm＝2.14cm。(1)用游標(biāo)卡尺測量直徑相同的入射球與被碰球的直徑，測量結(jié)果如圖甲所示，則直徑為________cm；2.141.某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，入射球與被碰球半徑相同、質(zhì)量不等，且入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量。12345(2)實(shí)驗(yàn)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________(填選項(xiàng)前的字母)，間接地解決這個(gè)問題；A.小球開始釋放高度hB.小球拋出點(diǎn)距地面的

高度HC.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水

平位移D.小球的直徑12345C小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樾∏驋伋鳇c(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，小球的水平位移與小球拋出的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，所以C正確。12345(3)實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下。記錄紙上的O點(diǎn)是鉛垂線所指的位置，M、P、N分別為落點(diǎn)的痕跡，未放B球時(shí)，A球落地點(diǎn)是記錄紙上的______點(diǎn)；放上B球后，B球的落地點(diǎn)是記錄紙上的______點(diǎn)；12345PNA球和B球相撞后，B球的速度增大，A球的速度減小，所以碰撞后A球的落地點(diǎn)距離O點(diǎn)最近，B球的落地點(diǎn)距離O點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以P點(diǎn)是未放B球時(shí)A球的落地點(diǎn)，N點(diǎn)是放上B球后B球的落地點(diǎn)。12345根據(jù)上面表格中的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為能得到的結(jié)論是__________________________________________________________；

在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，可認(rèn)為系統(tǒng)在碰前和碰后的“動(dòng)量”守恒

碰前“總動(dòng)量”p/(kg·m)碰后“總動(dòng)量”p′/(kg·m)0.21900.13100.26043.68×10－3___________(4)釋放多次后，取各落點(diǎn)位置的平均值，測得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離：

用天平稱得入射小球A的質(zhì)量m1＝16.8g，被碰小球B的質(zhì)量m2＝5.6g。若將小球質(zhì)量與水平位移的乘積作為“動(dòng)量”，請將下面的表格填寫完整。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)123453.66×10－3則可知碰撞前、后“總動(dòng)量”近似相等，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，可認(rèn)為系統(tǒng)在碰前和碰后的“動(dòng)量”守恒。12345(5)實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于入射小球在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對實(shí)驗(yàn)影響的說法中正確的是________。A.釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小B.釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平

位移測量的相對誤差越小，兩球速度的測量

越準(zhǔn)確C.釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用的內(nèi)力

越大，碰撞前后動(dòng)量之差越小，誤差越小D.釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱?，軌道對被碰小球?/p>

阻力越小12345C入射小球的釋放點(diǎn)越高，入射球碰撞前的速度越大，相撞時(shí)內(nèi)力越大，阻力的影響相對越小，可以較好地滿足動(dòng)量守恒的條件，也有利于減小測量水平位移時(shí)的相對誤差，從而使實(shí)驗(yàn)的誤差減小，C正確。12345在碰撞過程中，橡皮泥在本實(shí)驗(yàn)中的作用是使碰撞后兩車粘連在一起。故選C。2.(2023·江蘇省揚(yáng)州中學(xué)期中)某小組用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。(1)關(guān)于橡皮泥在本實(shí)驗(yàn)中的作用，下列說法正確的是________。A.改變小車的質(zhì)量B.在兩車碰撞時(shí)起到緩沖作用，防止撞壞小車C.若在兩個(gè)小車的碰撞端分別貼上尼龍搭扣(魔術(shù)貼)，可起到相同的作用C12345(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是________。A.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)微調(diào)木板的傾斜程度，

使小車P能靜止在木板上B.接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，應(yīng)將

小車P由靜止釋放C.與小車P碰撞前，小車Q應(yīng)靜止在木板上的適當(dāng)位置D.加砝碼以改變小車質(zhì)量再次實(shí)驗(yàn)，必須再次調(diào)整木板傾角C12345實(shí)驗(yàn)前應(yīng)微調(diào)木板的傾斜程度，使小車P能在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，補(bǔ)償阻力，故A錯(cuò)誤；接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，小車P勻速運(yùn)動(dòng)，故釋放時(shí)需有一定的初速度，故B錯(cuò)誤；與小車P碰撞前，小車Q應(yīng)靜止在木板上，保證碰撞前速度為0，且位置要適當(dāng)，保證可以測量出小車P的碰前速度，故C正確；加砝碼以改變小車質(zhì)量再次實(shí)驗(yàn)，不需要再次調(diào)整木板傾角，故D錯(cuò)誤。12345碰撞前的速度應(yīng)該選擇BC段求平均速度，則(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖乙所示，已將各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離標(biāo)在圖上。則小車P碰撞前的速度為______m/s。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)1.6312345x4為碰撞后二者的運(yùn)動(dòng)距離，則根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得可得m1x2＝(m1＋m2)x4(4)測得小車P的總質(zhì)量為m1，小車Q的總質(zhì)量為m2，圖乙中AB、BC、CD、DE四段長度分別為x1、x2、x3、x4，為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需要驗(yàn)證的表達(dá)式是_________________。(用題中所給物理量符號(hào)表示)m1x2＝(m1＋m2)x412345由上述可知m1x2＝(m1＋m2)x4若系統(tǒng)碰后動(dòng)量的測量值總是大于碰前動(dòng)量的測量值，則說明木板傾角過大，或者碰撞前Q不是處于靜止?fàn)顟B(tài)，即碰前小車Q具有沿軌道向下的速度。(5)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)碰后動(dòng)量的測量值總是大于碰前動(dòng)量的測量值，可能的原因是___________________________________________。(寫出一條即可)木板傾角過大(碰前小車Q具有沿軌道向下的速度)12345由于Δt1>Δt2，說明小球a運(yùn)動(dòng)的越來越快，所以應(yīng)該將C端調(diào)高；3.(2023·江蘇南通市檢測)小明利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。ABC是光滑的軌道，光電門1與光電門2固定在軌道上，實(shí)驗(yàn)中使用的小球a的質(zhì)量為m，小球b的質(zhì)量為3m，兩球直徑相等。(1)實(shí)驗(yàn)前需要將BC部分軌道調(diào)成水平。將小球a從軌道上的位置O1釋放，a通過光電門1、2的擋光時(shí)間分別為Δt1與Δt2，若Δt1>Δt2，則需將軌道C端調(diào)______(選填“高”或“低”)。高12345兩小球碰撞前、后動(dòng)量守恒，因?yàn)樾∏騛的質(zhì)量較小，所以碰撞后小球a被反彈，則碰撞過程動(dòng)量守恒滿足的關(guān)系式為(2)將小球b靜置于軌道上的位置O2，使小球a從位置O1釋放，a先后通過光電門1的擋光時(shí)間分別為Δt3與Δt4，b通過光電門2的擋光時(shí)間為Δt5。若a、b碰撞過程動(dòng)量守恒，則必須滿足的關(guān)系式為______________。12345(3)小明猜想：如果保持a的直徑不變，逐漸增大a的質(zhì)量，且a、b發(fā)生的是彈性碰撞，則碰撞之前a的擋光時(shí)間與碰撞之后b的擋光時(shí)間的比值會(huì)逐漸趨近于某一定值。你是否同意小明的猜想______(選填“同意”或“不同意”)；若同意小明的猜想，請寫出該定值_____。12345同意2設(shè)小球a的質(zhì)量為M，碰撞之前小球a的擋光時(shí)間為Δt6，碰撞之后小球a、b的擋光時(shí)間分別為Δt8、Δt7，小球a、b發(fā)生的是彈性碰撞，則碰撞過程中動(dòng)量守恒、能量守恒，有所以同意小明的猜想，該定值為2。123454.某地中學(xué)生助手設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)演示板做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①選用大小為120cm×120cm的白底板豎直放置，懸掛點(diǎn)為O，并標(biāo)上如圖所示的高度刻度；②懸掛點(diǎn)兩根等長不可伸長的細(xì)繩分別系上兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的A擺和B擺，兩擺相對的側(cè)面貼上雙面膠，以使兩擺撞擊時(shí)能合二為一，以相同速度一起向上擺；12345③把A擺拉到右側(cè)h1的高度，釋放后與靜止在平衡位置的B擺相碰。當(dāng)A、B擺到最高點(diǎn)時(shí)讀出擺中心對應(yīng)的高度h2；回答以下問題：(1)若A、B兩擺的質(zhì)量分別為mA、mB，則驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式為____________________(用上述物理量字母表示)。1234512345(2)把A擺拉到右側(cè)的高度為0.8m，兩擺撞擊后一起向左擺到的高度為0.2m，若滿足A擺質(zhì)量是B擺質(zhì)量的______倍，即可驗(yàn)證系統(tǒng)動(dòng)量守恒，從而可以得出A擺碰前初動(dòng)能為碰后兩擺損失機(jī)械能的______倍。1234512123455.(2024·江蘇省高郵中學(xué)?？?某校同學(xué)們分組進(jìn)行碰撞的實(shí)驗(yàn)研究。(1)第一組利用氣墊導(dǎo)軌通過頻閃照相進(jìn)行探究碰撞中的不變量這一實(shí)驗(yàn)，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。若要求碰撞動(dòng)能損失最小則應(yīng)選下圖中的______(填“甲”或“乙”)；甲12345題圖乙中由于裝有撞針和橡皮泥，則兩滑塊相碰時(shí)成為一體，機(jī)械能的損失最大；而題圖甲中采用彈性圈，二者碰后即分離，此種情況下，機(jī)械能的損失最小，機(jī)械能幾乎不變。若要求碰撞動(dòng)能損失最小，應(yīng)選題圖甲。12345(2)第二組同學(xué)用如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示，a、b是兩個(gè)半徑相等的小球，按照以下步驟進(jìn)行操作。①在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，將小球a從斜槽軌道上固定點(diǎn)處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；②將木板水平向右移動(dòng)一定距離并固定，再將小球a從固定點(diǎn)處由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡B；③把小球b靜止放在斜槽軌道水平末端，讓