[题目]某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律.A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽.斜槽末端与水平桌面平行.B是气垫导轨.C是光电门.D是带由小孔的滑块(孔内粘有胶带.小球进入小孔即粘在胶带上).滑块上方有一个很窄的挡光片.实验前将斜槽固定在水平桌面上.调整气垫导轨的高度.使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处.同时调整气垫导轨水平.多次� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片每次通过光电门的时间t，做出h图象，已测出小球质量为m、滑块总质量为M、挡光片宽度为d、重力加速度为g，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失。

（1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v1＝_____。

（2）只要满足关系式h＝_____（用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒。

（3）如果实验中做出的图象是一条过原点的_____（填写“倾斜直线”或“抛物线”）同样可以验证动量守恒。

【答案】倾斜直线

【解析】

（1）小球与滑块碰撞后在气垫导轨上做匀速运动，平均速度等于瞬时速度，则v1；

（2）根据动能定理得：mgh

得小球下滑到斜面底端的速度v0

小球与斜槽碰撞时动量守恒：mv0＝（m+M）v

又小球与斜槽通过光电门的速度v1

解得：h；

（3）由（2）分析可知h与成正比，所以图象是一条倾斜直线，同时可以验证动量守恒。

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