高中物理电荷守恒定律实验题

在用如图所示的装置验证动量守恒的试验中
（1）在验证动量守恒定律的实验中，必须要求的条件是：（   ）

A、轨道是光滑的。
B、轨道末端的切线是水平的。
C、ｍ₁和ｍ₂的球心在碰撞的瞬间在同一高度。
D、碰撞的瞬间ｍ₁和ｍ₂球心连线与轨道末端的切线平行。
E、每次ｍ₁都要从同一高度静止滚下。
（2）在验证动量守恒定律的实验中，必须测量的量有：（    ）
A、小球的质量ｍ₁和ｍ₂。            B、小球的半径r。
C、桌面到地面的高度Ｈ。              D、小球ｍ₁的起始高度ｈ。
E、小球从抛出到落地的时间ｔ。        F、小球ｍ₁未碰撞飞出的水平距离。
G、小球ｍ₁和ｍ₂碰撞后飞出的水平距离。
（3）实验时，小球的落点分别如右图的Ｍ、Ｎ、Ｐ点，应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等，从而验证动量守恒定律：（     ）
A、ｍ₁·。                  B、ｍ₁·。
C、ｍ₁·。                   D、ｍ₁·＋ｍ₂·。
E、ｍ₁·+ｍ₂·( )。    F、ｍ₁·＋ｍ₂·( )。

如图1所示，等臂U形管竖直安装在光滑水平面上放置的轻质小车上，小车和试管的总质量与试管内水的质量相等，均为M。开始时试管底部的阀门K关闭，管的水平部分的水柱与右侧竖直管内的水柱等长，小车静止。打开阀门，水缓慢流动到另一侧，使两竖直管中水面平齐。已知两竖直管轴线间距离为L，则上述过程中，小车向______________移动，移动的距离为_________________。

光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大为__________J时，物块A的速度是_________m/s。

如图所示，质量为m、半径为R的小球，放在半径为2R、质量为2m的大空心球内．大球开始静止在光滑的水平面上，当小球从图示位置无初速度沿大球内壁滚到最低点时，大球移动的距离是___________．

甲乙两船自身质量为120 kg，都静止在静水中，当一个质量为30 kg的小孩以相对于地面6 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比v_甲∶v_乙=_______。

如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边缘放有一静止弹性球2．实验时，将球1拉到A点并从静止开始释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰撞后，球1把处于竖直方向的轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处，球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出:在A点时，弹性球1球心离水平桌面的距离为a，轻质指示针OC与竖直方向的夹角为β，球1和球2的质量分别为_，m₁ m_2，C点与桌子边沿间的水平距离为b。

①在此实验中要求m₁_________m₂（填大于，小于或等于）
②此外，还需要测量的量是________________、和_____________________。
③根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为__________________________。

一辆总质量为M的列车，在平直轨道上以v匀速行驶，突然后一节质量为m的车厢脱钩.假设列车受到的阻力与质量成正比，牵引力不变，则当后一节车厢刚好静止的瞬间，前面列车的速度为____________.

如图为用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，小车A与原来静止在前方的小车B相碰并粘在一起继续做匀速直线运动，在小车A后连着纸带，电磁打电计时器电源频率为50Hz。

（1）用小木片将长木板一端垫起的目的是___________________。
（2）已测得小车A的质量m₁=0.4kg，小车B质量m₂=0.4kg，由以上测量结果可得碰前总动量：        kg.m/s；碰后总动量：           kg.m/s。

一列火车共有n节车厢，各节车厢质量相等，相邻车厢间留有空隙，首端第一节车厢以速度v向第二节撞去，并连接在一起，然后再向第三节撞去，并又连接在一起，这样依次撞下去，使n节车厢全部运动起来，那么最后火车的速度是_________(铁轨对车厢的摩擦不计).

某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

（1）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先                          ，然后             _，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；
⑧测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．试完善实验步骤⑥的内容．
（2）已知打点计时器每隔0．02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为      kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为             kg·m/s（保留三位有效数字）．
（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是                                      

某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

①若已得到打点纸带如图甲所示，并将测得各计数点间距标在图上，A为运动起始的第一点，若要计算小车A的碰前速度以v_A及计算A和B碰后的共同速度v_共，应分别选择纸带的哪一段？（“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）
②若已测得小车A的质量 m₁=0.40kg，小车B的质量m₂=0.20kg，那么碰前两小车的总动量为多少？碰后两小车的总动量为多少？

如图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图

（1）入射小球1与被碰小球2直径相同，它们的质量相比较，应是m₁____m₂.
（2）在做此实验时,若某次实验得出小球的落点情况如图所示.假设碰撞中动量守恒,则入射小球质量m₁和被碰小球质量m₂之比m₁:m₂=           .

气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵 使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮 在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），

采用的实验步骤如下：
A．用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡
销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁；
E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂．
本实验中还应测量的物理量是                   ，利用上述测量的实验数据,
验证动量守恒定律的表达式是                       ．

某同学用图丙所示的光滑轨道装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，则：

（1）A球从G处自由释放，在水平轨道末端R处与B球碰撞，B球着地的点迹如丁图所示，则碰后B球的水平射程为          cm。
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？
答：              （填选项号）。
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C．测量A球或B球的直径
D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）
E．测量G点相对于水平槽面的高度
（3）设两球的质量分别为m_A、m_B，且m_A>m_B，如丙图所示，重垂线投影点为O，球的着地点迹的中心位置为M、P、N。用两球碰撞来验证动量守恒，满足：                                 （根据实验中测得的物理量、长度等，用字母符号表示）。

如图16-7所示，质量为m的小球以水平速度v垂直撞到竖直墙壁上之后，以相同的速率反弹回来，则小球撞击墙壁前后动量的变化为_____________，方向与反弹后方向_____________.
          
图16-7