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    精英家教网某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律．图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1：2．当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触．向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放．结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°．若本实验允许的最大误差为±4%，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？
    分析：小球B下摆时机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出小球B摆到最低点时的速度；AB两球一起摆动时机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出碰撞后两球的速度，求出碰前A的动量，碰后AB的总动量，然后判断碰撞过程中，动量是否守恒．
    解答：解：设摆球A、B的质量分别为mA、mB，摆长为l，B球的初始高度为h1，碰撞前B球的速度为vB．在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得h1=l（1-cos45°）①
    1
    2
    mB
    v
    2
    B
    =mBgh1    ②
    设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2．有
    P1=mBvB                                                            ③
    联立①②③式得P1=mB
    		2gl(1-cos45°)
    ④
    同理可得P2=(mA+mB)
    		2gl(1-cos30°)
    ⑤
    联立④⑤式得
    P2
    P1
    =
    mA+mB
    mB
    1-cos30°
    1-cos45°
    ⑥
    代入已知条件得(
    P2
    P1
    )2=1.03    ⑦
    由此可以推出|
    P2-P1
    P1
    |    ≤4%                                                        ⑧
    所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律．
    答：在规定的范围内验证了动量守恒定律．
    点评：应用机械能守恒定律（或动能定理）、知道动量的计算公式即可正确解题．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学利用如图所示的装置做“研究平抛运动”的实验．他已经备有下列器材：有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台．还需要的器材有
    C
    C
    ．
    A、秒表 B、天平  C、重锤线  D、弹簧测力计．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）如图所示，游标卡尺的示数为
    0.22
    0.22
    cm；螺旋测微器的示数为
    3.290
    3.290
    mm．

    （2）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个打点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v．各计数点对应的数据见下表：

    计数点 1 2 3 4 5 6 7
    h（m） 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.630 0.777
    v（m/s） 1.94 2.33 2.73 3.13 3.50
    v2（m2/s2） 3.76 5.43 7.45 9.80 12.3
    请在图坐标中，描点作出v2-h　图线；由图线可知，重锺下落的加速度g′=
    9.75
    9.75
    m/s2（保留三位有效数字）；若当地的重力加速度g=9.80m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锺机械能守恒的依据
    图线为通过坐标原点的一条直线，斜率g′与g基本相等
    图线为通过坐标原点的一条直线，斜率g′与g基本相等
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）在“用单摆测重力加速度”的实验中，
    ①某同学的操作步骤为：
    a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上
    b．用米尺量得细线长度l
    c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
    d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T=
    t
    n

    e．用公式g=
    4π2l
    T2
    计算重力加速度
    按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比
     
    （选填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
    ②已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T′=T0[1+asin2（
    θ
    2
    ）]，式中T0为摆角趋近于0°时的周期，a为常数．为了用图象法验证该关系式，需要测量的物理量有
     
    ；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图象中的横轴表示
     
    ．
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    （2）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．
    ①若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=
     
    （用H、h表示）．
    ②该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：
    h（10-1m） 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
    s2（10-1m2） 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78
    请在坐标纸上作出s2-h关系图．
    ③对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率
     
    （填“小于”或“大于”）理论值．
    ④从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是
     
    ．

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