(1)用如右图所示装置来验证动量守恒定律.质量为mB的钢球B放在小支柱N上.球心离地面高度为H,质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点.当细线被拉直时O点到球心的距离为L.且细线与竖直线之间夹角α,球A由静止释放.摆到最低点时恰与球B发生正碰.碰撞后.A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处.B球落到地面上.地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D.用来记录球B的落点．� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（1）用如右图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m_B的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为m_A的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点．
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为p_A、p_B；碰后动量分别为pA′、pB′），则p_A=

2gL(1-cosα)

，pA′=

2gL(1-cosβ)

； p_B=

，pB′=

mBs

2gL

mBs

2gL

．
②请你写出两条可确实减小实验误差的建议：

a．让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；b．α角取值不要太小；c．两球A、B质量不要太小；d．球A质量要尽量比球B质量大

．
（2）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想：

猜想1

碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球；

猜想2

碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．
你认为以上的猜想是否成立

猜想1、2均不成立

，请你根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次的碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？

分析：（1）A球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；球A上摆过程机械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球B做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后B球的速度，然后验证动量是否守恒即可．
（2）通过计算判断猜想是否成立，碰撞过程中B球动量的增加量和A球动量的减小量相等．

解答：解：（1）小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：
m_AgL（1-cosα）=

-0，解得：vA=

2gL(1-cosα)

，则：PA=mAvA=mA

2gL(1-cosα)

小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，机械能再次守恒，
由机械能守恒定律得：
-m_AgL（1-cosβ）=0-

v′

，解得：v′A=

2gL(1-cosβ)

，则：P′A=mAv′A=mA

2gL(1-cosβ)

碰前小球B静止，则P_B=0；
碰撞后B球做平抛运动，水平方向：S=v_B′t，竖直方向：H=

gt2
解得：

′

，则碰后B球的动量P_B′=m_Bv_B′=

mBs

2gL

．
减小实验误差的建议：a．让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；b．α角取值不要太小；c．两球A、B质量不要太小；d．球A质量要尽量比球B质量大．
（2）猜想1、2均不成立；
B球动量的增加量：△p_B=0.1×9=0.9kg?m/s
A球动量的减少量：△p_A=0.3×8-0.3×5=0.9 kg?m/s，从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．
故答案为：（1）①mA

2gL(1-cosα)

，mA

2gL(1-cosβ)

；0，

mBs

2gL

．
②a．让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；b．α角取值不要太小；c．两球A、B质量不要太小；d．球A质量要尽量比球B质量大
（2）猜想1、2均不成立，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．

点评：题解题的关键是要明确两小球的运动过程以及过程中机械能何时守恒，动量何时守恒．

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(10分) 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：
（1）下列给出的材料中应选择      作为摆球与摆线，组成单摆。
A．木球       B．铁球    Ｃ．柔软不易伸长的丝线   Ｄ．粗棉线
（2）在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是
A．装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线悬点到摆球球心之间距离
B．让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径
C．取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径
D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径
（3）实验测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是
A．摆球的质量偏大                    B．单摆振动的振幅偏小
C．计算摆长时没有加上摆球的半径值     D．将实际振动次数n次误记成（n＋1）次
（4）实验中测量得小球的直径的示数如左图所示，图中游标尺上有50个等分刻度，则小球的直径d为      mm。用秒表记下了单摆振动50次的时间如右图所示，由图可读出时间为     s。

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科目：高中物理 来源：2012-2013学年山西省山大附中高二下学期期中考试物理试卷（带解析） 题型：实验题

在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：
（1）下列给出的材料中应选择      作为摆球与摆线，组成单摆。
A．木球       B．铁球    Ｃ．柔软不易伸长的丝线   Ｄ．粗棉线
（2）在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是
A．装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线悬点到摆球球心之间距离
B．让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径
C．取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径
D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径
（3）实验测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是
A．摆球的质量偏大
B．单摆振动的振幅偏小
C．计算摆长时加上了摆球的直径
D．将实际振动次数n次误记成（n＋1）次
（4）实验中测量得小球的直径的示数如左图所示，图中游标尺上有50个等分刻度，则小球的直径d为      mm。用秒表记下了单摆振动50次的时间如右图所示，由图可读出时间为       s。