實驗八驗證動量守恒定律1.(2024·湖北黃石高三期末)用如圖1甲所示的裝置，來驗證碰撞過程中的動量守恒。圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，O點為水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點，A、B兩球的質量之比mA∶mB＝3∶1。先使A球從斜槽上固定位置G由靜止釋放，在水平地面的記錄紙上留下落點痕跡，重復10次，得到10個落點。再把B球放在水平槽上的末端R處，讓A球仍從位置G由靜止釋放，與B球碰撞，碰后A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復10次。A、B兩球在記錄紙上留下的落點痕跡如圖乙所示，其中米尺的零點與O點對齊。圖1(1)碰撞后A球的水平射程應取________cm；(2)本實驗巧妙地利用小球飛行的水平距離表示小球的水平速度。下面的實驗條件中，不能使小球飛行的水平距離表示為水平速度的是________；A.使A、B兩小球的質量之比改變為5∶1B.升高固定點G的位置C.使A、B兩小球的直徑之比改變為1∶3D.升高桌面的高度，即升高R點距地面的高度(3)利用此次實驗中測得的數據，在誤差允許的范圍內滿足表達式________________，則說明碰撞過程動量守恒。2.實驗小組采用如圖2所示的裝置進行了彈性碰撞的實驗驗證。圖2(1)在木板表面先后釘上白紙和復寫紙，并將木板緊貼槽口豎直放置，使小球A從斜槽軌道上某固定點C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；(2)將木板向右平移適當的距離固定，再使小球A從原固定點C由靜止釋放，撞到木板上留下痕跡；(3)把半徑相同的小球B(質量小于小球A)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C由靜止釋放，與小球B相碰后，兩球撞在木板上留下痕跡；(4)M、P、N三點為球撞到木板上留下的痕跡，用刻度尺測量紙上O點到M、P、N三點的距離分別為y1、y2、y3。已知放小球B之前，小球A落在圖中的P點，則小球A和B發生碰撞后，球A的落點是圖中的______點，球B的落點是圖中的________點。若兩球發生的是彈性碰撞，應滿足的表達式為________________。3.(2024·北京海淀區模擬)某研究性學習小組的同學制作了一個彈簧彈射裝置，輕彈簧兩端各放一個金屬小球(小球與彈簧不連接)，壓縮彈簧并鎖定，然后將鎖定的彈簧和兩個小球組成的系統放在內壁光滑的金屬管中(管徑略大于兩球直徑)，金屬管水平固定在離地面一定高度處，在金屬管兩端各放置一個長度相同木板，在長木板上放有白紙和復寫紙，可以記錄小球在木板上落點的位置，如圖3所示。解除彈簧鎖定，則這兩個金屬小球可以同時沿同一直線向相反方向彈射。現要探究彈射過程所遵循的規律，實驗小組配有足夠的基本測量工具，已知重力加速度為g，并按下述步驟進行實驗：圖3①用天平測出兩球質量分別為m1、m2；②解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄下兩球在木板上的落點M、N；③兩球落地點M、N到木板上端的距離L1、L2。根據研究性學習小組同學的實驗，回答下列問題：(1)用測得的物理量來表示，如果滿足關系式____________________，則說明彈射過程中系統動量守恒。(2)要測定彈射裝置在彈射時所具有的彈性勢能，還需要測量的物理量有____________，根據測量結果，可得彈性勢能的表達式為____________________。4.如圖4所示，某學習小組用三枚相同的硬幣來驗證動量守恒定律。將兩枚硬幣疊放粘連，記為A，另一枚硬幣記為B，在水平桌面左端固定一彈射裝置，PQ為中軸線，OO′與軸線垂直作為參考線。實驗步驟如下：圖4①如圖甲，將A從P沿PQ彈射，A停止后，測出其右端到OO′的距離s1；②如圖乙，將B靜置于軸線上，并使其左端與OO′相切；③如圖丙，將A壓縮彈簧至同甲位置，射出后在OO′處與B正碰，A、B停止后，測出A右端和B左端到OO′的距離s2、s3。請回答以下問題：(1)兩次從同一位置彈射A，目的是確保A到達OO′線時具有相同的________。(2)碰撞前瞬間A的速度大小與____________成正比。A.s1 B.s2C.eq\r(s1) D.eq\r(s2)(3)多次實驗，若測量數據均近似滿足關系式________(用題中給定符號表示)，則說明硬幣碰撞過程中動量守恒。5.(2022·全國甲卷，23)利用如圖5的實驗裝置對碰撞過程進行研究。讓質量為m1的滑塊A與質量為m2的靜止滑塊B在水平氣墊導軌上發生碰撞，碰撞時間極短，比較碰撞后A和B的速度大小v1和v2，進而分析碰撞過程是否為彈性碰撞。完成下列填空：圖5(1)調節導軌水平；(2)測得兩滑塊的質量分別為0.510kg和0.304kg。要使碰撞后兩滑塊運動方向相反，應選取質量為________kg的滑塊作為A；(3)調節B的位置，使得A與B接觸時，A的左端到左邊擋板的距離s1與B的右端到右邊擋板的距離s2相等；(4)使A以一定的初速度沿氣墊導軌運動，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B從碰撞時刻開始到各自撞到擋板所用的時間t1和t2；(5)將B放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復步驟(4)。多次測量的結果如下表所示；12345t1/s0.490.671.011.221.39t2/s0.150.210.330.400.46k＝eq\f(v1,v2)0.31k20.330.330.33(6)表中的k2＝________(保留2位有效數字)；(7)eq\f(v1,v2)的平均值為________(保留2位有效數字)；(8)理論研究表明，對本實驗的碰撞過程，是否為彈性碰撞可由eq\f(v1,v2)判斷。若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞，則eq\f(