微練25實(shí)驗(yàn)8:驗(yàn)證動量守恒定律1.(2024·新課標(biāo)卷)某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律。將斜槽軌道固定在水平桌面上，軌道末段水平，右側(cè)端點(diǎn)在水平木板上的垂直投影為O，木板上疊放著白紙和復(fù)寫紙。實(shí)驗(yàn)時先將小球a從斜槽軌道上Q處由靜止釋放，a從軌道右端水平飛出后落在木板上;重復(fù)多次，測出落點(diǎn)的平均位置P與O點(diǎn)的距離xP，將與a半徑相等的小球b置于軌道右側(cè)端點(diǎn)，再將小球a從Q處由靜止釋放，兩球碰撞后均落在木板上;重復(fù)多次，分別測出a、b兩球落點(diǎn)的平均位置M、N與O點(diǎn)的距離xM、xN。完成下列填空:(1)a、b兩球的質(zhì)量分別為ma、mb，實(shí)驗(yàn)中須滿足條件ma(填“>”或“<”)mb。

(2)如果測得的xP、xM、xN、ma和mb在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)滿足關(guān)系式，則驗(yàn)證了兩小球在碰撞中滿足動量守恒定律。實(shí)驗(yàn)中，用小球落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離來代替小球水平飛出時的速度，依據(jù)是。

2.如圖利用沖擊擺裝置可測量彈簧的彈性勢能，扳動彈簧槍的扳機(jī)釋放彈簧，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為彈丸的動能，彈丸離開槍口，擊中擺塊并陷入其中，打擊時間極短，擺塊推動指針擺動，重力加速度為g，不計空氣阻力。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)測出彈丸的質(zhì)量m和擺塊的質(zhì)量M。(2)調(diào)節(jié)擺塊靜止時高度與槍口保持水平，測出懸點(diǎn)到擺塊中心的距離為l。(3)發(fā)射彈丸，擊中擺塊，彈丸與擺塊擺動推動指針到最高點(diǎn)，指針顯示擺角為θ。解決下列問題(結(jié)果用題目所給物理量及測量數(shù)據(jù)的符號表示):①彈丸擊中擺塊后兩者的速度為，擊中擺塊前彈丸速度為;

②若不計槍筒摩擦力，可測得彈簧槍內(nèi)彈簧發(fā)射彈丸前的彈性勢能為。3.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)受到冬奧會冰球比賽的啟發(fā)，利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動量守恒定律。主要步驟如下:①粗糙程度均勻的長木板固定在水平地面上，長木板左端固定一擋板，擋板上安裝一輕彈簧。取兩個材質(zhì)相同、質(zhì)量不同的滑塊A、B，先在長木板上放上滑塊A，向左推滑塊A將彈簧壓縮到P點(diǎn)，然后由靜止釋放。標(biāo)記出滑塊A停止運(yùn)動的位置，在滑塊運(yùn)動路徑上的適當(dāng)位置標(biāo)記一定點(diǎn)O，測出滑塊A停止位置距O點(diǎn)的距離。重復(fù)多次，每次都把彈簧壓縮到P點(diǎn)釋放，測量并計算出滑塊A停止位置距O點(diǎn)的距離的平均值x，如圖甲所示;②將滑塊B置于長木板上的O點(diǎn)，讓滑塊A仍從P點(diǎn)由靜止釋放，與滑塊B發(fā)生正碰，碰撞時間極短，且滑塊A反向彈回(未與彈簧相碰)。測出滑塊A靜止時與O點(diǎn)的距離和滑塊B靜止時與O點(diǎn)的距離，重復(fù)多次，分別測量并計算滑塊A、B停止位置距O點(diǎn)距離的平均值x1、x2，如圖乙所示。(1)為探究碰撞中動量是否守恒，還需要測量、。(填所需測量的物理量及其表示字母)

(2)若碰撞中動量守恒，則表達(dá)式可表示為;若再滿足表達(dá)式，則碰撞過程為彈性碰撞。(用測量的字母表示)

(3)關(guān)于本次實(shí)驗(yàn)，若墊起木板一端使木板傾斜放置，則(填“能”或“不能”)驗(yàn)證碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒。

4.某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證動量守恒定律。斜槽軌道被豎直固定在水平桌面上，其末端Q伸出桌面外且切線水平;擋板b豎直固定，點(diǎn)O是Q點(diǎn)的水平投影點(diǎn);小鋼球1和玻璃球2的大小相等且均可視為質(zhì)點(diǎn);圖中的P、M、N是小球與擋板的撞擊點(diǎn)。請回答下列問題:(1)用游標(biāo)卡尺測量出小鋼球的直徑如圖乙所示，可知小鋼球的直徑d=cm。

(2)第一次在不放玻璃球2時，將小鋼球1從斜槽上E點(diǎn)由靜止釋放，它撞擊在擋板b上;第二次將玻璃球2放在斜槽末端Q處，小鋼球仍從E點(diǎn)由靜止釋放，它們均撞擊在擋板b上。則第一次小鋼球1撞擊在擋板b上的(填“P”“M”或“N”)點(diǎn)。

(3)(多選)要完成該實(shí)驗(yàn)，必須測量的物理量有(填選項(xiàng)字母)。

A.小鋼球1和玻璃球2的質(zhì)量m1、m2B.小鋼球1或玻璃球2的直徑dC.E、Q之間的豎直高度hD.Q、O之間的水平距離xE.OP、OM、ON的長度HP、HM、HN(4)在誤差允許范圍內(nèi)，關(guān)系式成立，說明兩球在碰撞過程中動量守恒。(用所測的物理量表示且為最簡形式)5.如圖所示，一圓弧形軌道與水平軌道OP平滑連接，滑塊A和滑塊B使用相同材料制成，質(zhì)量分別為m1、m2，用上述裝置探究動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)步驟如下:①不放滑塊B，讓滑塊A從圓弧軌道上S點(diǎn)由靜止滑下，記錄滑塊A的停止點(diǎn);②把滑塊B靜置于水平軌道始端O點(diǎn)，讓滑塊A仍從S點(diǎn)由靜止滑下，分別記錄滑塊A和滑塊B的停止點(diǎn);③測量三個停止點(diǎn)到O點(diǎn)間的距離分別為2.70cm、4.80cm、7.50cm。(1)步驟②中滑塊