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    精英家教网用如图所示装置验证动量守恒定律，质量为mA的金属小球A用细线悬挂于O点，质量为mB的金属小球B放在离地面高度为H的桌面边缘．A、B两球半径相同，A球的悬线长为L，使悬线在A球释放前张紧，且线与竖直线的夹角为α．A球释放后摆动到最低点时恰在水平方向上与B正碰，碰撞后A球继续运动把轻质指示针C推移到与竖直线的夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺一盖有复写纸的白纸D．保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录了多次B球的落点．
    （1）测量B球的水平位移时，应如何确定B球落点的平均位置
     
    ．
    （2）为了验证两球碰撞过程中动量守恒，除应测两小球的质量mA、mB，小球半径r，摆角α、β和小球B落点的水平位移s外，还应测出
     
    和
     
    （用题中所给字母表示）．
    （3）用测得的物理量表示碰撞后B球的动量PB′=
     
    （当地重力加速度g为已知）
    分析：（1）通过可能小的圆把所有小球落点圈在里面，圆心就是B球落点的平均位置．
    （2）结合实验的原理，从测量A、B两球碰撞前后的速度确定需要测量的物理量．
    （3）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，根据水平位移和时间求出B球被碰后的速度，从而求出碰撞后B球的动量．
    解答：解：（1）测量B球的水平位移时，需要确定B球落点的平均位置，用尽可能小的圆把所有小球落点圈在里面，圆心就是B球落点的平均位置．
    （2）因为需要测量B球被碰后的速度，所以要测量桌面的高度H，从而得出平抛运动的时间，求出B球平抛运动的初速度．为了测量A球碰后的速度，通过得了出摆线的长度L，根据动能定理求出碰后的速度．
    （3）B球平抛运动的时间t=
    2H
    g
    ，B球平抛运动的初速度vB=s
    g
    2H
    =
    s
    2H
    		2gH
    ，则碰撞后B球的动量PB′=mBvB=
    mBs
    2H
    		2gH
    ．
    故答案为：（1）用尽可能小的圆把所有小球落点圈在里面，圆心就是B球落点的平均位置
    （2）桌面高度H  和 摆线长度L
    （3）PB′=
    mBs
    2H
    		2gH
    点评：解决本题的关键知道验证动量守恒定律的实验原理，通过原理确定需要测量的物理量．以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    用如图所示的装置进行验证动量守恒的实验，其部分操作步骤有：
    （1）先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g；
    （2）用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧处于压缩状态，滑块B紧靠在桌边；
    （3）剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移为s1，滑块A沿桌面滑行距离为s2．
    写出还须测量的物理量及表示它的字母
    桌面离地面的高度h
    桌面离地面的高度h
    如果动量守恒，须满足的关系是
    M
    		2μgs2
    =ms1
    g
    2h
    M
    		2μgs2
    =ms1
    g
    2h
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网（1）在“研究共点力的合成”实验中，可减小实验误差的措施有
     

    A．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
    B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
    C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近图板，并且平行于图板
    D．实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同
    （2）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，有交流（频率为50Hz）和直流两种输出．重锤从高处由静止开始落下，拖动纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    ①一同学按如下步骤进行实验：
    A．用天平测量出重锤的质量；
    B．按图示的装置安装器件；
    C．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
    D．先接通电源，后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；
    E．换用纸带，重复步骤D；
    F．选取合适的纸带；
    G．测量所选纸带上某些点之间的距离；
    H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
    指出其中没有必要进行的步骤是
     
    ；操作不恰当的步骤是
     
    ．
    ②利用这个装置也可以测量重锤的加速度数值．这位同学打出的纸带如图所示，A点为打下的第一个点，0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点，现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为
     
    m/s2．（保留三位有效数字）
    ③某同学根据第②问求得的加速度数值计算重力势能的变化量△EP，验证机械能守恒定律定律．试分析其合理性．
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?南通三模）①关于光的本性的认识，下列叙述正确的是
    ABD
    ABD

    A．光波是一种概率波
    B．光子具有动量
    C．在做光电效应实验时，只要光的强度足够大，就一定有光电子发射出来
    D．爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应现象
    ②用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：
    （1）先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g；
    （2）用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧处于压缩状态，滑块B紧靠在桌边；
    （3）剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移为s1，滑块A沿桌面滑行距离为s2．
    为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母
    桌面离地面高度h
    桌面离地面高度h
    ．如果动量守恒，须满足的关系是
    M
    		2μgs2
    =ms1
    g
    2h
    M
    		2μgs2
    =ms1
    g
    2h
    ．

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    科目：高中物理 来源：2013届山东省威海市高三上学期期末考试物理试卷（带解析） 题型：实验题

    （6分）用如图所示装置验证小球沿斜面运动的过程中机械能守恒。斜面的末端与水平桌面相切，小球从离桌面高h处由静止释放，小球离开桌面后落在水平地面上，此过程的水平位移用s表示，桌面高H。改变小球释放的位置，记录多组h、s值。
    （1）若小球在运动的过程中机械能守恒，则h与s2间应满足的关系是__________
     

    （2）某同学根据实验结果，画出了h―s2图象如上图所示。图象不过原点，并且随着s的增大图象有弯曲的迹象。下列关于产生这种现象的原因及改进措施的论述正确的是      
    a.小球与斜面和桌面间有摩擦，改用动摩擦因数更小的斜面和桌面
    b.小球运动过程中受到空气阻力的作用，换用密度小一点的空心球进行实验
    c.小球运动过程中受到空气阻力的作用，换用密度大一点的实心球进行实验
    d.小球与斜面和桌面间有摩擦，在原基础上适当减小一下斜面的倾角

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年山东省威海市高三上学期期末考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    （6分）用如图所示装置验证小球沿斜面运动的过程中机械能守恒。斜面的末端与水平桌面相切，小球从离桌面高h处由静止释放，小球离开桌面后落在水平地面上，此过程的水平位移用s表示，桌面高H。改变小球释放的位置，记录多组h、s值。

    （1）若小球在运动的过程中机械能守恒，则h与s2间应满足的关系是__________

     

    （2）某同学根据实验结果，画出了h―s2图象如上图所示。图象不过原点，并且随着s的增大图象有弯曲的迹象。下列关于产生这种现象的原因及改进措施的论述正确的是      

    a.小球与斜面和桌面间有摩擦，改用动摩擦因数更小的斜面和桌面

    b.小球运动过程中受到空气阻力的作用，换用密度小一点的空心球进行实验

    c.小球运动过程中受到空气阻力的作用，换用密度大一点的实心球进行实验

    d.小球与斜面和桌面间有摩擦，在原基础上适当减小一下斜面的倾角

     

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