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    某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次．然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞．碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到小球的落点的平均位置分别为 M、N、P．
    （1）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1
    大于
    大于
     m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
    （2）被碰球2飞行的水平距离由图中线段
    .
    OP
    .
    OP
    表示．
    （3）若实验结果满足m1?
    .
    ON
    =
    m1?
    .
    OM
    +m2?
    .
    OP
    m1?
    .
    OM
    +m2?
    .
    OP
    ，就可以验证碰撞过程中动量守恒．
    分析：（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．
    （2）小球1和小球2相撞后，小球2的速度增大，小球1的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；
    （3）先根据平抛运动的特点判断碰撞前后两个小球的落地点，再求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等．
    解答：解：（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
    在碰撞过程中动能守恒故有
    1
    2
    m1v02=
    1
    2
    m1v12+
    1
    2
    m2v22
    解得v1=
    m1-m2
    m1+m2
    v    0
    要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，
    故答案为：大于．
    （2）1球和2球相撞后，2球的速度增大，1球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以所以碰撞后2球的落地点是P点，所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段
    .
    OP
    表示；
    （3）N为碰前入射小球落点的位置，M为碰后入射小球的位置，P为碰后被碰小球的位置，
    碰撞前入射小球的速度v1=
    .
    ON
    2h
    g

    碰撞后入射小球的速度
    v2=
    .
    OM
    2h
    g

    碰撞后被碰小球的速度v3=
    .
    OP
    2h
    g

    若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，
    带入数据得：m1
    .
    ON
    =m1
    .
    OM
    +m2
    .
    OP

    故答案为：大于；
    .
    OP
    ；m1?
    .
    OM
    +m2?
    .
    OP
    点评：本题是运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）图1中螺旋测微器读数为
    0.796
    0.796
    mm．
    （2）图2中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为
    1.094
    1.094
    cm．

    （3）某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻．除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干．

    ①请按图所示的电路，将实物图连接成实验电路．
    ②如图是根据测量结果作出的I-U 图线，则由图线可知该电池的电动势为E1=
    1.5
    1.5
    V，内阻为r1=
    0.2
    0.2
    Ω．
    ③我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用．已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω；旧电池的电动势E2=1.5V；内阻r2=6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，且电阻不随温度变化．则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为
    0.45
    0.45
    W，它本身消耗的电功率
    0.612
    0.612
    W．（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）．根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理
    不合理
    不合理
    （填“合理”或“不合理”）．

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年吉林省四校协作体高一下学期期中考试物理试卷（带解析） 题型：实验题

    用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，
    某位同学设计的实验步骤如下：

    A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；
    B．按图装好实验器材；
    C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；
    D．将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；
    E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后
    的M值，重复上述实验；
    F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；
    G．作a－1/M关系图像，并由图像确定a－M关系．

    (1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在实验步骤______之后．
    (2)在上述步骤中，有错误的是_______，应把____________改为_____                 _____．
    (3) 根据表中所列数据，画出a—1/M图像．
    a(m·s－2)
    		2.04
    		2.66
    		3.23
    		3.98
    1/M(kg－1)
    		0.50
    		0.67
    		0.80
    		1.00

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    科目：高中物理 来源：2015届吉林省四校协作体高一下学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，

    某位同学设计的实验步骤如下：

    A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；

    B．按图装好实验器材；

    C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；

    D．将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

    E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后

    的M值，重复上述实验；

    F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；

    G．作a－1/M关系图像，并由图像确定a－M关系．

    (1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在实验步骤______之后．

    (2)在上述步骤中，有错误的是_______，应把____________改为_____                 _____．

    (3) 根据表中所列数据，画出a—1/M图像．

    a(m·s－2)

    2.04

    2.66

    3.23

    3.98

    1/M(kg－1)

    0.50

    0.67

    0.80

    1.00

     

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    科目：高中物理 来源：2012年人教版高中物理必修一4.2实验：探究加速度与力、质量的关系（解析版） 题型：实验题

    用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：

    A．用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量；

    B．按图装好实验器材；

    C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶；

    D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

    E．保持小桶及其内部所装沙子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验；

    F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；

    G．作a－M关系图象，并由图象确定a－M关系．

    (1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步

    骤应排在______实验步骤之后．

    (2)在上述步骤中，有错误的是________，应把__________改为____________．

    (3)在上述步骤中，处理不恰当的是______，应把__________改为____________．

     

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    科目：高中物理 来源：2011年甘肃省高考物理模拟试卷（四）（解析版） 题型：填空题

    （1）图1中螺旋测微器读数为    mm．
    （2）图2中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为    cm．

    （3）某同学采用如图所示的电路测定电池电动势和内阻．除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干．

    ①请按图所示的电路，将实物图连接成实验电路．
    ②如图是根据测量结果作出的I-U 图线，则由图线可知该电池的电动势为E1=    V，内阻为r1=    Ω．
    ③我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”．有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用．已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω；旧电池的电动势E2=1.5V；内阻r2=6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，且电阻不随温度变化．则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为    W，它本身消耗的电功率    W．（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）．根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理    （填“合理”或“不合理”）．

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