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    1．如图为“验证碰撞中动量守恒”的实验装置

    ①下列说法中不符合本实验要求的是D．
    A．入射球比靶球质量大，二者的直径必须相同
    B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放
    C．安装轨道时，轨道末端必须水平
    D．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺和秒表，秒表测量小球从轨道末端到落在记录纸上的时间．
    ②实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为$\overline{OM}$、$\overline{OP}$和$\overline{ON}$．已知入射球的质量为m1，靶球的质量为m2，如果测得m1$\overline{OM}$+m2•$\overline{ON}$近似等于m1$\overline{OP}$，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒．
    ③在实验中，当$\overline{OM}$、$\overline{OP}$和$\overline{ON}$满足m2$\overline{ON}$2=m1$\overline{OP}$2-m1$\overline{OM}$2时，则可证明碰撞中系统的机械能守恒（要求用②中的物理量表示）．

    分析 ①要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，根据实验原理与实验注意事项分析答题；
    ②应用动量守恒定律根据图示求出需要验证的表达式，然后分析答题．
    ③应用机械能守恒定律分析答题．

    解答 解：①A、要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于靶球的质量，即：入射球比靶球质量大，入射球与靶球半径应相等，故A正确；
    B、为保持入射球的初速度相等，在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，故B正确；
    C、为保证小球离开轨道后做平抛运动，小球离开轨道时的速度必须水平，安装轨道时，轨道末端必须水平，故C正确；
    D、小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验不需要测出小球的运动时间，实验中需要测出小球质量与小球的水平位移，需要使用的测量仪器有天平和刻度尺，故D错误，
    本题选错误的，故选D．
    ②两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞过程动量守恒，则m1v1=m1v1′+m2v2′，
    两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，则m1$\overline{OP}$=m1$\overline{OM}$+m2$\overline{ON}$，如果m1$\overline{OP}$=m1$\overline{OM}$+m2$\overline{ON}$，则碰撞过程中，系统动量守恒．
    ③如果碰撞过程动能守恒，则：$\frac{1}{2}$m1v12=$\frac{1}{2}$m1v1′2+$\frac{1}{2}$m2v2′2，$\frac{1}{2}$m1（$\overline{OP}$）2=$\frac{1}{2}$m1（$\overline{OM}$）2+$\frac{1}{2}$m2（$\overline{ON}$）2，$\frac{1}{2}$m1$\overline{OP}$2=$\frac{1}{2}$m1$\overline{OM}$2+$\frac{1}{2}$m2$\overline{ON}$2，
    即：如果m1$\overline{OP}$2=m1$\overline{OM}$2+m2$\overline{ON}$2，m2$\overline{ON}$2=m1$\overline{OP}$2-m1$\overline{OM}$2，则碰撞过程机械能守恒．
    故答案为：①D；②m1$\overline{OP}$；③m2$\overline{ON}$2=m1$\overline{OP}$2-m1$\overline{OM}$2．

    点评 本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、数据处理，知道实验原理、实验注意事项即可正确解题；小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度正正比，可以用水平位移表示初速度．

    练习册系列答案
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    11．“理光牌”复印机的偏转电场如图所示，电容器的电容为C，板长为L，两极板间距为d，现有一个带电量为q，质量为m的墨粉微粒，以初速度v0沿两极板的中线垂直电场进入偏转电场中，若墨粉微粒恰能从极板边缘射出电场（不计重力），求：
    （1）电容器的带电量Q；
    （2）墨粉微粒射出电场时的速度的大小．

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    6．如图所示，固定的粗糙竖直杆上套有小物块a，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块a和小物块b，虚线cd水平．现由静止释放两物块，物块a从图示位置上升，并恰好能到达c处．在此过程中，若不计绳和定滑轮之间的摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　）
    A．物块a到达c点时加速度为零
    B．绳拉力对物块a做的功等于物块a重力势能的增加量
    C．绳拉力对物块a始终做正功
    D．摩擦力对a做的功等于物块a、b系统机械能的变化量

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    13．如图所示，质量为m的光滑曲面，静止放在光滑的水平地面上，一质量也为m的小球以速度v冲向斜面，恰好能冲到曲面的顶端，然后再沿曲面滑落下来，当地的重力加速度为g．求：
    ①曲面的高度h；
    ②曲面最终的速度．

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    10．图甲是探究重物下落过程中机械能守恒的实验装置

    （1）关于此实验，下列说法正确的是ABD
    A．释放前手拿住纸带上端，保持纸带竖直
    B．先接通电源打点，再释放纸带
    C．图中的打点计时器为电火花打点计时器
    D．实验中重物应选选密度大一点的铁块
    （2）图乙是一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…，已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，可得重物下落到B点的过程中，重物增加的功能为$\frac{{m（{{h}_{3}-h}_{1}）}^{2}}{{8T}^{2}}$，减少的重力势能为mgh2．
    （3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同的高度h时所对应的动能Ek和重力势能的绝对值|Ep|，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示|Ep|和Ek，根据以上数据在图丙中会出图线Ⅰ和图线Ⅱ．
    A．图丙中Ep-h对应的是图线Ⅰ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）
    B．图线Ⅰ与图线Ⅱ不重合的主要原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功．

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    11．如图所示，A、B两带电小球的质量分布为2m，m，所带电量分布为3q和-q，两球间用绝缘细线相连，A球又用等长的绝缘细线悬挂在天花板上（两球的大小可忽略不计），在两球所在空间有水平向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，平衡时的可能位置是图中的（　　）
    A．B．C．D．

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