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    5．某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律．装置固定在水平面上，圆弧形轨道下端切线水平．两球半径相同，两球与水平面的动摩擦因数相同．实验时，先测出A、B两球的质量mA、mB，让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距离的平均值x0，然后把球B静置于轨道下端水平部分，并将A从轨道上同一位置由静止释放，并与B相碰，重复多次．
    ①为确保实验中球A不反向运动，则mA、mB应满足的关系是mA＞mB；
    ②写出实验中还需要测量的物理量及符号：碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：xA、xB；
    ③若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式：mA$\sqrt{{x}_{0}}$=mA$\sqrt{{x}_{A}}$+mB$\sqrt{{x}_{B}}$；
    ④取mA=2mB，x0=1m，且A、B间为完全弹性碰撞，则B球滑行的距离为$\frac{16}{9}$m．

    分析 ①为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量；
    ②③应用动量守恒定律与动能定理求出实验需要验证的表达式，然后确定需要测量的量；
    ④根据动量守恒定律与机械能守恒定律求出碰撞后的速度，然后求出B球滑行的距离．

    解答 解：①为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：mA＞mB；
    ②碰撞后两球做减速运动，设碰撞后的速度为：vA、vB，
    由动能定理得：-μmAgx0=0-$\frac{1}{2}$mAv02，v0=$\sqrt{2μg{x}_{0}}$，
    -μmAgxA=0-$\frac{1}{2}$mAvA2，vA=$\sqrt{2μg{x}_{A}}$，
    -μmBgxB=0-$\frac{1}{2}$mBvB2，vB=$\sqrt{2μg{x}_{B}}$，
    如果碰撞过程动量守恒，则：mAv0=mAvA+mBvB，
    即：mA$\sqrt{2μg{x}_{0}}$=mA$\sqrt{2μg{x}_{A}}$+mB$\sqrt{2μg{x}_{B}}$，
    整理得：mA$\sqrt{{x}_{0}}$=mA$\sqrt{{x}_{A}}$+mB$\sqrt{{x}_{B}}$，
    实验需要测量碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：xA、xB．
    ③由②可知，若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式为：
    mA$\sqrt{{x}_{0}}$=mA$\sqrt{{x}_{A}}$+mB$\sqrt{{x}_{B}}$．
    ④如果碰撞过程是完全弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
    mA$\sqrt{{x}_{0}}$=mA$\sqrt{{x}_{A}}$+mB$\sqrt{{x}_{B}}$，
    由机械能守恒定律得：$\frac{1}{2}$mA（$\sqrt{2μg{x}_{0}}$）2=$\frac{1}{2}$mA（$\sqrt{2μg{x}_{A}}$）2+$\frac{1}{2}$mB（$\sqrt{2μg{x}_{B}}$）2，
    已知：mA=2mB，x0=1m，
    解得：xB=$\frac{16}{9}$m；
    故答案为：①mA＞mB；②碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：xA、xB；③mA$\sqrt{{x}_{0}}$=mA$\sqrt{{x}_{A}}$+mB$\sqrt{{x}_{B}}$；④$\frac{16}{9}$m．

    点评 本题考查了判断两球间质量关系、求实验需要测量的量、实验需要验证表达式、球滑行的距离等问题，通过审题理解实验原理是解题的前提与关键，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题．

    练习册系列答案
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    15．利用图示电路可以测量多用电表内电池的电动势E和欧姆“×100”挡内部电路的总电阻r，提供的器材有：多有电表、电压表（量程3V，内阻几千欧）、电阻箱（0～9999.9Ω）、单刀双掷开关S、导线若干．主要实验步骤如下，请补充完整．
    （1）正确连接电路后，将多用电表的选择开关旋至欧姆挡“×100”，把开关S扳向1，对多用电表进行欧姆调零．
    （2）将电阻箱R的阻值调为零，开关S扳向2，此时多用电表的示数为R0．  
    （3）多次调节电阻箱的阻值，读出多组电阻箱阻值R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出$\frac{1}{U}$-R图线，若图线在纵轴上的截距为b，斜率为k，则电池的电动势E=$\frac{1}{b}$，总电阻r=$\frac{k}{b}-{R}_{0}$．

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    A．液体没有一定的形状，能够流动，说明液体分子间的相互作用力和气体分子间的相互作用力一样几乎为零
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    C．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光的吸收强度不一样，这样就能显示各种颜色，这也是液晶彩电显示屏显示彩色的原理
    D．物理学里用空气中的水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压强的比值来定义空气的相对湿度
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    20．如图所示，直角边长为0.4m的等腰直角斜面体AOB固定在水平地面上，C为斜面的中点．一小球从C点正上方与A等高的位置自由落下与斜面碰撞后做平抛运动，不计碰撞时的能量损失．
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

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    C．电流表A2（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
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    E．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）
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    G．滑动变阻器R2（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
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    17．以下说法中正确的有（　　）
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    E．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的

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