新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升練習(xí)專題39 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律（原卷版）

專題39驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理目標(biāo)2新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理【例1】如圖1所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。O是小球拋出時(shí)球心在地面上的垂直投影點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射小球SKIPIF1<0多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其落地點(diǎn)的平均位置P，測(cè)量平拋水平射程O(píng)P。然后把被碰小球SKIPIF1<0靜置于水平軌道的末端，再將入射小球SKIPIF1<0從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球SKIPIF1<0相撞，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，找到兩小球落地的平均位置M、N。（1）圖2是小球SKIPIF1<0的多次落點(diǎn)痕跡，由此可確定其落點(diǎn)的平均位置對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為_(kāi)______cm。（2）下列器材選取或?qū)嶒?yàn)操作符合實(shí)驗(yàn)要求的是____________。A．可選用半徑不同的兩小球B．選用兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足SKIPIF1<0C．小球SKIPIF1<0每次必須從斜軌同一位置釋放D．需用秒表測(cè)定小球在空中飛行的時(shí)間（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量出兩小球的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，三個(gè)落點(diǎn)的平均位置與O點(diǎn)的距離分別為OM、OP、ON。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________，即驗(yàn)證了碰撞前后兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。（用測(cè)量的物理量表示）（4）驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)也可以在如圖3所示的水平氣墊導(dǎo)軌上完成。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓兩滑塊分別從導(dǎo)軌的左右兩側(cè)向中間運(yùn)動(dòng)，滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受的阻力可忽略，它們穿過(guò)光電門(mén)后發(fā)生碰撞并粘連在一起。實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的總質(zhì)量為SKIPIF1<0、滑塊B的總質(zhì)量為SKIPIF1<0，兩滑塊遮光片的寬度相同，光電門(mén)記錄的遮光片擋光時(shí)間如下表所示。左側(cè)光電門(mén)右側(cè)光電門(mén)碰前SKIPIF1<0SKIPIF1<0碰后SKIPIF1<0、SKIPIF1<0無(wú)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________，即驗(yàn)證了碰撞前后兩滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。（用測(cè)量的物理量表示）（5）關(guān)于實(shí)驗(yàn)，也可以根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及加速度的定義，從理論上論證碰撞前后兩滑塊的動(dòng)量變化量SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關(guān)系為_(kāi)____________（提示：SKIPIF1<0與SKIPIF1<0均為矢量）。新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和光電門(mén)同測(cè)法【例2】利用圖（a）所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.在圖（a）中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器（未完全畫(huà)出）可以記錄遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A質(zhì)量SKIPIF1<0，滑塊B的質(zhì)量SKIPIF1<0，遮光片的寬度SKIPIF1<0；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率為SKIPIF1<0，將光電門(mén)固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰；碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為SKIPIF1<0，碰撞前后打出的紙帶如圖（b）所示。（1）兩滑塊碰撞前A滑塊的速度大小為_(kāi)_____m/s，兩滑塊碰撞后B滑塊的速度大小為_(kāi)_____m/s；（2）碰撞前的兩滑塊的總動(dòng)量大小為_(kāi)_____kg·m/s；碰撞后的兩滑塊的總動(dòng)量大小為_(kāi)_____kg·m/s；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值（SKIPIF1<0×100%）最大為5%，試計(jì)算本實(shí)驗(yàn)相對(duì)誤差為_(kāi)_____%。（4）本實(shí)驗(yàn)方法是否可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，并說(shuō)明理由______。2.“平拋+斜面”法【例3】如圖所示為“探究?jī)晌矬w作用前后動(dòng)量是否守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。已知a、b小球的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，半徑分別是SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。先不放小球SKIPIF1<0，讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置。將小球SKIPIF1<0放在斜槽末端邊緣處，讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0在斜面上的落點(diǎn)位置。用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)SKIPIF1<0的距離，圖中D、E、SKIPIF1<0點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到SKIPIF1<0點(diǎn)的距離分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。（1）本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是______。A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端的切線水平C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無(wú)初速釋放D．入射球與被碰球滿足SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（2）小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0發(fā)生碰撞后，SKIPIF1<0的落點(diǎn)是圖中的______點(diǎn)，SKIPIF1<0的落點(diǎn)是圖中的______點(diǎn)。（3）用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式_______，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量守恒。（4）用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要再滿足關(guān)系式_______，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞。3.“平拋+豎直面”法【例4】為驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量是否守恒，某實(shí)驗(yàn)小組選取兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量（分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，且SKIPIF1<0）；②按圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽PQ固定在桌邊，使斜槽末端切線水平，先不放小球SKIPIF1<0，讓豎直擋板緊貼斜槽末端，再讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端P處由靜止釋放，記下小球SKIPIF1<0在豎直擋板上的撞擊位置O；③將豎直擋板向右平移距斜槽末端一定距離，確保小球在碰撞前后均能撞擊固定豎直擋板；④先不放小球SKIPIF1<0，讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端P處由靜止釋放，記下小球SKIPIF1<0撞擊豎直擋板的位置；⑤將小球SKIPIF1<0放在斜槽末端，再讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端P處由靜止釋放，與SKIPIF1<0發(fā)生碰撞，分別記下小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0撞擊豎直擋板的位置；⑥圖中A、B、C點(diǎn)是該實(shí)驗(yàn)小組記下的小球與豎直擋板撞擊的位置，用毫米刻度尺量出各個(gè)撞擊點(diǎn)到O的距離，分別為OA、OB、OC。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)小組的測(cè)量，回答下列問(wèn)題：（1）小球SKIPIF1<0與SKIPIF1<0發(fā)生碰撞后，SKIPIF1<0撞擊的是圖中的___________點(diǎn)，SKIPIF1<0撞擊的是圖中的___________點(diǎn)（填字母A、B、C）。（2）只要滿足關(guān)系式___________，則說(shuō)明碰撞中的動(dòng)量是守恒的，如果我還想證明為彈性碰撞還需滿足表達(dá)式___________（用SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、OA、OB、OC表示）。4.“減速測(cè)速”法【例5】同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒。豎直平面內(nèi)固定一段弧型軌道，其下端與水平桌面相切。先將小滑塊A從弧型軌道上某一點(diǎn)無(wú)初速度釋放，測(cè)出小滑塊A在水平桌面上滑行的最大距離x1（如甲圖），然后將另一小滑塊B放在弧型軌道的最低點(diǎn)，再將小滑塊A從弧型軌道上某一點(diǎn)無(wú)初速度釋放，A與B碰撞后，測(cè)出A沿桌面滑行的最大距離x2和B沿桌面滑行的最大距離x3（如圖乙）。已知滑塊A和B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，回答下列問(wèn)題：（1）下列選項(xiàng)中，屬于本實(shí)驗(yàn)要求的是______。A．所用弧型軌道必須是光滑的B．A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)中滑塊A的釋放點(diǎn)離水平桌面要適當(dāng)高一些D．滑塊A先后兩次必須從弧型軌道上同一點(diǎn)無(wú)初速度釋放（2）若用SKIPIF1<0表示小滑塊A的質(zhì)量、用SKIPIF1<0表示小滑塊B的質(zhì)量，下列關(guān)系式______，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)成立，則可驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。A．SKIPIF1<0

B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0

D．SKIPIF1<0（3）若要證明A、B發(fā)生了彈性碰撞，則還需關(guān)系式______成立。5.“單擺碰撞”法【例6】某物理興趣小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。將一段不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端與固定在O點(diǎn)的力傳感器（可以實(shí)時(shí)記錄細(xì)繩所受的拉力）相連，另一端連接小球A。小球A從某一高度擺下，在最低點(diǎn)時(shí)與靜止在光滑支撐桿上的直徑相同的小球B發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞后小球A立即反向運(yùn)動(dòng)，小球B做平拋運(yùn)動(dòng)，碰撞時(shí)間極短，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。為完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量出了碰撞前瞬間繩的拉力F1、碰撞后瞬間繩的拉力F2、懸點(diǎn)到小球球心的距離L、小球A的質(zhì)量mA、小球B的質(zhì)量mB和小球B做平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移h及水平位移x。(1)若碰撞前后動(dòng)量守恒，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒的表達(dá)式為_(kāi)__________（用已知的物理量來(lái)表示）；(2)某次測(cè)量得到的一組數(shù)據(jù)為：mA=100g、mB=200g、F1=2.78N、F2=1.18N、L=50.00cm、h=10.00cm、x=28.00cm，重力加速度g=9.80m/s2.則碰前系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)__________kg?m/s，碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)__________kg?m/s；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值SKIPIF1<0不超過(guò)5%，可認(rèn)為碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則利用(2)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得本實(shí)驗(yàn)中δ=___________%（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。本實(shí)驗(yàn)___________（填“是”或“否”）在誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律。6.頻閃照相法【例7】物理小組利用頻閃照相和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的試驗(yàn)。步驟如下：①用天平測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量分別為300g和200g；②安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；④把A、B兩滑塊放到導(dǎo)軌上，并給他們一個(gè)初速度，同時(shí)開(kāi)始閃光照相，閃光的時(shí)間間隔設(shè)定為SKIPIF1<0。照片如圖。該組同學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程和圖像分析知：該圖像是閃光4次攝得的照片，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0~80cm刻度范圍內(nèi)；第一次閃光時(shí)，滑塊B恰好通過(guò)x=55cm處，滑塊A恰好通過(guò)x=70cm處；碰撞后有一個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。請(qǐng)問(wèn)：（1）以上情況說(shuō)明碰后__________（選填A(yù)或B）物體靜止，滑塊碰撞位置發(fā)生在__________cm處；（2）滑塊碰撞時(shí)間發(fā)生在第一次閃光后__________s；（3）設(shè)向右為正方向，試分析碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是__________kg·m/s，碰撞后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是__________kg·m/s。【多維度分層專練】1．在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置：（1）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則_____。A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1=r2D．m1<m2，r1=r2（2）若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中一定需要的是_____。A．直尺

B．游標(biāo)卡尺

C．天平

D．彈簧測(cè)力計(jì)

E．秒表（3）設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則在用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)（P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置），所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的結(jié)論為_(kāi)____。（用裝置圖中的字母表示）（4）若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)記錄小球三個(gè)落點(diǎn)的平均位置時(shí)發(fā)現(xiàn)M和N偏離了OP方向，使點(diǎn)O、M、P、N不在同一條直線上，如圖丙所示。若要驗(yàn)證兩小球碰撞前后在OP方向上是否動(dòng)量守恒，應(yīng)該怎么做_____；該同學(xué)認(rèn)為只要滿足關(guān)系式_____，則說(shuō)明兩小球碰撞前后在OP方向上總動(dòng)量守恒。2．某同學(xué)用如圖所示的裝置來(lái)“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，在氣墊導(dǎo)軌右端固定一彈簧，滑塊b的右端有粘性強(qiáng)的物質(zhì)。圖中滑塊a和擋光片的總質(zhì)量為m1=0.310kg，滑塊b的質(zhì)量為m2=0.108kg，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①開(kāi)動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)滑塊上的遮光片經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的遮光時(shí)間_______時(shí)，可認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；②將滑塊b置于兩光電門(mén)之間，將滑塊a置于光電門(mén)1的右端，然后推動(dòng)滑塊a水平壓縮彈簧，撤去外力后，滑塊a在彈簧的作用下向左彈射出去，通過(guò)光電門(mén)1后繼續(xù)向左滑動(dòng)并與滑塊b發(fā)生碰撞；③兩滑塊碰撞后粘合在一起向左運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)光電門(mén)2；④實(shí)驗(yàn)后，分別記錄下滑塊a的擋光片通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間t1，兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)時(shí)擋光片通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間t2。（1）完成實(shí)驗(yàn)步驟①中所缺少的內(nèi)容_____。（2）設(shè)擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為△t，則滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度可表示為v=_________（用d、△t表示）。（3）實(shí)驗(yàn)前測(cè)得擋光片的寬度d=1.00cm，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得滑塊a經(jīng)過(guò)光電門(mén)1的速度為v1=2.00m/s，兩滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間t2=6.85ms，將兩滑塊和擋光片看成一個(gè)系統(tǒng)，則系統(tǒng)在兩滑塊相互作用前、后的總動(dòng)量分別為p1=__________kg·m/s，p2=________kg·m/s（結(jié)果均保留3位小數(shù)）。實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值SKIPIF1<0）最大為5%，本實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差為_(kāi)___________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。3．如圖為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球，按下面步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2；②安裝實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端水平，再將一斜面BC連接在斜槽末端；③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，標(biāo)記小球在斜面上的落點(diǎn)位置；④將小球m2放在斜槽末端B處，仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，分別標(biāo)記小球m1、m2在斜面上的落點(diǎn)位置；⑤圖中D、E、F點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記下的小球在斜面上的三個(gè)落點(diǎn)位置，用刻度尺測(cè)出各落點(diǎn)位置到斜槽末端B的距離分別為SD、SE、SF．依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答下面問(wèn)題：（1）兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿足m1_____m2（填寫(xiě)“＞”、“=”或“＜”）；（2）小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中_____點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中_____點(diǎn)；（3）只要滿足__________關(guān)系式，就能說(shuō)明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒（用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)表示）；（4）若要判斷兩小球的碰撞是否為彈性碰撞，在（3）的基礎(chǔ)上還需比較_______與_______是否相等即可（用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)表示）．4．在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如同所示，a、b是兩個(gè)半徑相等的小球，按以下步驟進(jìn)行操作：①在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫(xiě)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將木板向右平移一定距離并固定，再將小球a從原固定點(diǎn)由靜止釋放，撞在木板上并在白紙上留下痕跡B；③把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止釋放，和小球b相碰后，兩球撞在木板上并在白紙上留下痕跡A和C；（1）若碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失，為了保證在碰撞過(guò)程中a球不反彈，a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1_______m2（選填“>”“=”或“<”）。（2）為完成本實(shí)驗(yàn)，必須測(cè)量的物理量有_______；A．小球a開(kāi)始釋放時(shí)離斜槽軌道水平面的高度hB．木板水平向右移動(dòng)的距離LC．a(chǎn)球和b球的質(zhì)量m1、m2D．O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離y1、y2、y3（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若動(dòng)量守恒，其關(guān)系式應(yīng)為_(kāi)___________（用（2）中所測(cè)物理量表示）。（4）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若機(jī)械能守恒，其關(guān)系式應(yīng)為_(kāi)____________（用（2）中所測(cè)物理量表示）。5．如圖所示是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊沿有一豎直立柱．實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2接觸且兩球等高，將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上，釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)，測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，現(xiàn)已測(cè)出兩彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2，A點(diǎn)離水平桌面的高度為a，B點(diǎn)離水平桌面的高度為b，C點(diǎn)與桌子的水平距離為c。（1）要完成實(shí)驗(yàn)，還需要測(cè)量的量是____________和____________。（2）根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為_(kāi)__________。（忽略小球的大?。?．某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門(mén)。水平平臺(tái)上摩擦很小，可忽略不計(jì)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的窄擋光片；B．用天平分別測(cè)出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質(zhì)量ma、mb；C．在a和b間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧（與a、b不連接），靜止放置在平臺(tái)上；D．細(xì)線燒斷后，a、b瞬間被彈開(kāi)，向相反方向運(yùn)動(dòng)；E.記錄滑塊a通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t；F.小球b從平臺(tái)邊緣飛出后，落在水平地面的B點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出平臺(tái)距水平地面的高度h及平臺(tái)邊緣鉛垂線與B點(diǎn)之間的水平距離s；G.改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測(cè)量。針對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同學(xué)們做了充分的討論。①若該實(shí)驗(yàn)的目的是求彈簧的最大彈性勢(shì)能，則彈簧的彈性勢(shì)能為_(kāi)_______（用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示）；②該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”，則只需驗(yàn)證a、b兩物體彈開(kāi)后的動(dòng)量大小相等，即________=_________（用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示）。7．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球A、B的直徑d，以及懸線的長(zhǎng)度L，用天平測(cè)量小球A、B的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0②用兩條細(xì)線分別將球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時(shí)兩球恰好相切，球心位于同一水平線上；③將球A向左拉起使其懸線與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0時(shí)由靜止釋放，與球B碰撞后，測(cè)得球A向左擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0，球B向右擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）在實(shí)驗(yàn)步驟中，有多余的操作過(guò)程的步驟是___________；（2）為保證A碰撞后向左擺動(dòng)，則A、B兩球質(zhì)量應(yīng)滿足SKIPIF1<0___________SKIPIF1<0（填“>”、“<”或“=”）；（3）若兩球碰撞前后動(dòng)量守恒，則SKIPIF1<0___________（用③中測(cè)量的量表示）；（4）若兩球的碰撞為彈性碰撞，并且碰撞之后兩個(gè)小球擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0___________，并且SKIPIF1<0___________（用SKIPIF1<0表示）。8．某學(xué)習(xí)小組在斜面上研究動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，甲、乙兩小車(chē)間有一鎖定的壓縮彈簧，解除鎖定，小車(chē)在彈簧作用下由靜止向相反方向運(yùn)動(dòng)。（1）設(shè)兩車(chē)的質(zhì)量分別為m1、m2，彈開(kāi)過(guò)程中某時(shí)刻的速度大小分別為v1、v2，則該小組需要驗(yàn)證的表達(dá)式是___________；（2）現(xiàn)進(jìn)行以下操作：①用天平測(cè)甲、乙兩車(chē)的質(zhì)量分別為m1=0.20kg，m2=0.40kg；②打開(kāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，啟?dòng)傳感器；③點(diǎn)擊“開(kāi)始”，解除鎖定，傳感器記錄小車(chē)的各個(gè)時(shí)刻的速度如下表所示，其中甲車(chē)的v-t圖像已由計(jì)算機(jī)繪出，請(qǐng)你根據(jù)表格中所給的數(shù)據(jù)做出乙車(chē)的v-t圖像；()時(shí)間t（s）甲車(chē)v（m/s）乙車(chē)v（m/s）0.010.100-0.0490.020.155-0.0770.030.195-0.0970.040.225-0.1100.050.250-0.1200.060.260-0.1100.070.270-0.1000.080.280-0.0900.090.290-0.0800.10.300-0.070（3）根據(jù)兩車(chē)的v-t圖像及動(dòng)量守恒條件，你認(rèn)為選擇___________時(shí)間研究更合適。A．0~0.04s

B．0.06~0.10s

C．任意時(shí)段均可（4）進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是___________（5）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的操作與反思，下列說(shuō)法正確的是___________A．實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力B．更換勁度系數(shù)更大的彈簧，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差C．該學(xué)習(xí)小組需多次改變斜面傾角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出最后結(jié)論9．如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德（G·Atwood7746-1807）創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒定律，如圖乙所示。（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，然后將質(zhì)量均為m（A的含擋光片和掛鉤、B的含掛鉤）的重物用繩連接