1、(2012·鹽城模擬)某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細線連接，中間夾一被壓縮了的彈簧，如圖6-2-4所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細線，觀察木塊的運動情況，進行必要的測量，驗證木塊間相互作用時動量守恒.

　　(1)該同學(xué)還必須有的器材是________.

　　(2)需要直接測量的數(shù)據(jù)是________.

　　(3)用所得數(shù)據(jù)驗證動量守恒的關(guān)系式是________.

　　2.用半徑相同的兩個小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置示意圖如圖6-2-5所示，斜槽與水平槽圓滑連接.實驗時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡.再把B球靜置于水平槽邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡.記錄紙上的O點是重垂線所指的位置，若測得各落點痕跡到O點的距離：OM=2.68 cm，OP=8.62 cm，ON=11.50 cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為21，則未放B球時A球落地點是記錄紙上的________點，系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后總動量p′的百分誤差×100%=________%(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

　　圖6-2-5

　　3.氣墊導(dǎo)軌工作時能夠通過噴出的氣體使滑塊懸浮從而基本消除掉摩擦力的影響.因此成為重要的實驗器材，氣墊導(dǎo)軌和光電門、數(shù)字毫秒計配合使用能完成許多實驗.

　　現(xiàn)提供以下實驗器材：

　　利用以上實驗器材還可以完成“驗證動量守恒定律”的實驗.

　　為完成此實驗，某同學(xué)將實驗原理設(shè)定為：

　　m1v0=(m1+m2)v

　　(1)針對此原理，我們應(yīng)選擇的器材編號為：________;

　　(2)在我們所選的器材中：________器材對應(yīng)原理中的m1(填寫器材編號).

　　4.某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動.他設(shè)計的具體裝置如圖6-2-6甲所示，在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50 Hz，長木板右端下面墊放小木塊用以平衡摩擦力.

　　甲

　　乙

　　圖6-2-6

　　(1)若已知打出的紙帶如圖6-2-6乙所示，并測得各計數(shù)點間距已標在圖上.A為運動起始的第一點，則應(yīng)選___段來計算A的碰前速度;應(yīng)選________段來計算A和B碰后的共同速度.(以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)

　　(2)已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40 kg，小車B的質(zhì)量m2=0.20 kg.由以上測量結(jié)果可得：碰前總動量為___kg·m/s;碰后總動量為________kg·m/s.

　　5.

　　圖6-2-7

　　氣墊導(dǎo)軌(如圖6-2-7)工作時，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力.為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動.圖6-2-8為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以相同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若題中各物體量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為________、________，兩滑塊的總動量大小為________;碰撞后兩滑塊的總動量大小為________.重復(fù)上述實驗，多做幾次.若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗證.

　　圖6-2-8

　　1【解析】　這個實驗的思路是通過測平拋運動的水平位移來代替它們作用完畢時的速度.

　　【答案】　(1)刻度尺、天平　(2)兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離s1、s2　(3)m1s1=m2s2

　　2.【解析】　M、N分別是碰后兩球的落地點的位置，P是碰前A球的落地點的位置，碰前系統(tǒng)的總動量可等效表示為p=mA·OP，碰后總動量可等效表示為

　　p′=mA·OM+mB·ON，

　　則其百分誤差×100%

　　=×100%≈2%.

　　【答案】　P　2

　　3.【解析】　(1)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上相互作用時應(yīng)滿足動量守恒，碰撞前后滑塊的速度可以根據(jù)v=求得，其中d是遮光板的寬度，t是滑塊通過光電門的時間，故針對此原理應(yīng)選擇的器材編號為A、B、C.

　　(2)由于是利用v=求滑塊的速度，滑塊B有遮光板，而滑塊C沒有遮光板，故先運動的滑塊應(yīng)選B.

　　【答案】　(1)ABC　(2)B

　　4.【解析】　(1)從分析紙帶上打點情況看，BC段既表示小車做勻速運動，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準確地描述小車A在碰撞前的運動情況，應(yīng)選用BC段計算A的碰前速度.從CD段打點情況看，小車的運動情況還沒穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車運動穩(wěn)定，故應(yīng)選用DE段計算碰后A和B的共同速度.

　　(2)小車A在碰撞前速度v0== m/s=1.050 m/s，小車A在碰撞前動量p0=m1v0=0.40×1.050 kg·m/s=0.420 kg·m/s，碰撞后A、B共同速度v共== m/s=0.695 m/s，碰撞后A、B的總動量：p′=(m1+m2)v共=(0.40+0.20)×0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s

　　【答案】　(1)BC　DE　(2)0.420　0.417

　　5.【解析】　打點周期T=，打s1、s2、s3均用時.碰前其中一滑塊的動量p1=mv1=m=a.

　　碰前另一滑塊的動量p2=mv2=m=a，故碰前總動量p=p1-p2=0.2ab(s1-s3)，同理碰后總動量

　　p′=2·m=0.4abs2.

　　【答案】　0.2abs1　0.2abs3　0.2ab(s1-s2)　0.4abs2