某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验．入射球与被碰球半径相同．①实验装置如1图所示．先不放B球，使A球斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B球静置于水平槽前端边缘处，上A球仍从C处静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹．记录纸上的O点是垂锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹．未放B球时，A球落地点时记录纸上的

P

P

点．
②释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：PM=13.10cm，OP=21.90cm，ON=26.04cm．用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g，被碰小球B的质量m₂=5.6g，若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的数据处理表格填写完整：

OP/m	OM/m	ON/m	碰前总动量p/kg?m	碰后总劝量p′/kg?m	相对误差| p′-p p |×100%
0.2190	0.1310	0.2604	3.68×10-3	3.66×10-3 3.66×10-3	0.54% 0.54%

根据上面表格中的数据处理数据，你认为能得到的结论是：

在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前的动量和碰后的动量是相等的．

在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前的动量和碰后的动量是相等的．

．
③实验中可以将表达式m₁v₁=m₁v₁′+m₂v ₂′转化为m₁s₂=m₁ s₁′+m₂s₂′来进行验证，其中s₁、s₁′、s₂、
s₂′为小球平抛的水平位移．可以进行这种转化的依据是

D

D

．（请选择一个最合适的答案）
A．小球飞出后的加速度相同
B．小球飞出后，水平方向的速度相同
C．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，水平位移与时间成正比
D．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，又因为从同一高度平扫，运动时间相同，所以水平位移与初速度成正比
④完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图2所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复印纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；（III）把半径相同的小球B静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球A仍从原固定点由静止开始滚下，与小球B相碰后，两球撞在木板上得到痕迹M和N；（IV）用刻度尺测量纸上O点到M、P、N三点的距离分别为y₁，y₂，y₃．请你与出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：

m1

1 y   2

=m1

1 y1

+m2

1 y3

m1

1 y   2

=m1

1 y1

+m2

1 y3

．（小球A、B的质量分别为m₁、m₂）

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（1）一块多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，如图中虚线位置。为了较准确地进行测量，应换到_________挡，换挡后需要先进行　　　　　　的操作，再进行测量。若正确操作后进行测量时表盘的示数如图，则该电阻的阻值是________Ω。

（2）某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验。入射球与被碰球半径相同。

① 实验装置如下图所示。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从 C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹。未放B球时，A球落地点是记录纸上的         点。

 

② 释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：OM=13.10cm，

OP=21.90cm，ON=26.04cm。用天平称得入射小球A的质量m₁=16.8g，被碰小球B的

质量m₂ = 5.6 g。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的数据处理

表格填写完整。

OP/m	OM/m	ON/m	碰前总动量 p/ kg?m	碰后总动量 p′/ kg?m	相对误差
0.2190	0.1310	0.2604	3.68×10-3

根据上面表格中的数据处理数据，你认为能得到的结论是：                      。

③ 实验中可以将表达式m₁ v₁ = m₁ v₁′+ m₂ v₂′转化为m₁ s₁ = m₁ s₁′+ m₂ s₂′来进行验证，其中s₁、s₁′、s₂′为小球平抛的水平位移。可以进行这种转化的依据是         。

   （请选择一个最合适的答案）

A．小球飞出后的加速度相同

B．小球飞出后，水平方向的速度相同

C．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，水平位移与时间成正比

D．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，又因为从同一高度平抛，运动时间相同，所以水平位移与初速度成正比

④ 完成实验后，实验小组对上述装置进行了如下图所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；（III）把半径相同的小球B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球A仍从原固定点由静止开始滚下， 与小球B 相碰后，两球撞在木板上得到痕迹 M和 N；（IV）用刻度尺测量纸上O点到M、P、N 三点的距离分别为y₁、y₂、y₃。请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：            。（小球A、B的质量分别为m₁、m₂）

 

 

 

 

 

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一、1、C 2、B  3、C 4、C 5、C 6、C 7、D 8、ACD

二、实验题：（18分）将答案填在题目的空白处，或者要画图连线。

9、（9分）①（2分）P

②（3分）3.66×10^-3(或3.7×10^-3); 0.54%

在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前的动量和碰后的支量是相等的。

③（2分）D

④（2分）

10、（9分）（1）（3分）2.90，3.50，V₁，（2）（6分）E＝b/（1－k），I不可以，U₁－U₂，        

三、本大题共三小题共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位

11、（16分）（1）（4分）加速度大小  a = 20m/s²             （1分）

            根据牛顿第二定律  Eq = ma         （1分）

            解得场强    E = 2.0×10⁴N/C         （1分）

                        方向沿x轴负方向      （1分）

（2）（6分）物体在O点的初速度    v₀ = 6.0m/s   （1分）    

减速时间    t₁ =  = 0.3s          （1分）

0.3s内经过的路程  x₁ = = 0.9 m  （1分）

            后0.2s物体做匀加速直线运动，经过的路程

                                x₂ = = 0.4m     （1分）

0.5s内物体经过的路程   s = x₁+x₂ = 1.3m    （2分）

（3）（6分）第0.6s末带电物体回到坐标原点O          （1分）

之后的0.2s物体以初速度v₀做类平抛运动

            在y方向根据牛顿第二定律

                  Eq ? mg = ma′  （1分）

                        （1分）

             解得物体在y方向经过的距离y₀ = 0.2m  （1分）

             电场力做功  W = Eq y₀ = 8.0×10^-3J      （1分）

             所以电势能减少8.0×10^-3J         　　 （1分）

             （或电势能的变化量为　∆E_P = ? 8.0×10^-3J）

12、（18分）（1）飞机水平速度不变                                 （1分）

y方向加速度恒定                                           （2分）

消去t即得                                                （2分）

由牛顿第二定律                        （3分）

（2）升力做功                             （3分）

在h处                                       （3分）

∴                               （4分）

13、（20分）（1）当ab刚处于磁场时灯正好正常工作，U_外=U，U_内=2U，

                （6分）

（2）因为匀速移动，所以在磁场区域经过棒ab的过程中，灯一直正常工作，故等L₁消耗的电能为                   （6分）

（3）棒与灯1并联后，再与2串联，所以要保证灯2不会烧坏就可以，即以灯2正常工作为准。（8分）