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某学习小组为了验证碰撞中的动量守恒,设计了如下方案:如图所示,斜面与水平桌面平滑连接,先將质量为M的滑块A从斜面上某位置由静止释放,测量出滑块在水平桌面滑行的距离;接着将质量为m、相同材料的小滑块B放在斜面底端的水平轨道上,再让A从斜面上同一位置由静止释放,AB碰撞后,测量出各自沿桌面滑行的距离.实验中M>m,重力加速度为g.

(1)若满足关系式____________________,则验证了AB的碰撞动量守恒(用题目中给出的物理量表示).

(2)若满足关系式___________________,则验证了A B的碰撞是弹性碰擅(用题目中给出的物理量表示).

(3)若桌面稍有倾斜,本实验_________(填正确选项).

A.无法验证动量守恒

B.仍可以验证动量守恒

C.满足动量守恒的关系式将改变

 

B 【解析】 (1)在碰撞前:根据动能定理可得 在碰撞后,,若动量守恒,则有,联立解得,即只要满足关系式,则验证了验证了A和B的碰撞动量守恒; (2)若是弹性碰撞,则同时满足,,即满足则说明A和B的碰撞是弹性碰擅; (3)若桌面稍微倾斜,则在碰撞前:根据动能定理可得 在碰撞后,,仍可得出,即仍可验证动量守恒,B正确;  
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考点分析:
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如图(a)所示在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车上系有一穿过打点计时器的纸带,当甲车获得水平向右的速度时,随即启动打点计时器,甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况,如图(b)所示,电源频率为50Hz,则碰撞前甲车速度大小为________,碰撞后的共同速度大小为________.

   

 

 

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如图所示为探究碰撞中的不变量的实验装置示意图.在本实验中,实验必须要求的条件是(    )

A.斜槽轨道应尽可能光滑

B.斜槽轨道末端的切线水平

C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放

D.入射小球与被碰小球满足

 

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在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量的实验中,下列说法不正确的是(  )

A.悬挂两球的细绳长度要适当,且等长

B.由静止释放小球,以便较准确计算小球碰前速度

C.两小球必须都是钢性球,且质量相同

D.两小球碰后可以粘在一起共同运动

 

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在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时,不需要测量的物理量是(

A.滑块的质量 B.挡光的时间

C.挡光片的宽度 D.光电门的高度

 

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利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.

实验测得滑块A质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50HZ.将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为 ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.

若实验允许的相对误差绝对值( )最大为5,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.

 

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