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用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图1所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
（1）在上述实验操作中，下列说法正确的是_________。
A．小球1的质量一定大于球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径
B．将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平
C．小球在斜槽上的释放点应该越高越好，可样碰前的速度大，测量误差会小
D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰并进行移动
（2）以下提供的器材中，本实验必需的有_________。
A．刻度尺
B．游标卡尺
C．天平
D．秒表
（3）设球1的质量为m₁，球2的质量为m₂，MP的长度为l₁，ON的长度为l₂，则本实验验证动量守恒定律的表达式为_________，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
（4）完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图2所示的改变：

①在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；
③把半径相同的小球B静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球A仍从原固定点由静止开始滚下，与小球B相碰后，两球撞在木板上得到痕迹M和N；
④用刻度尺测量纸上O点到M、P、N三点的距离分别为y₁、y₂、y₃。请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：_________。（小球A、B的质量分别为m₁、m₂）

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用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图10所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

①在上述实验操作中，下列说法正确的是___________

A．小球1的质量一定大于球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径

B．将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平

C．小球在斜槽上的释放点应该越高越好，可样碰前的速度大，测量误差会小

D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰并进行移动

②以下提供的器材中，本实验必需的有（　 ）

A．刻度尺　 　　 B．游标卡尺 　　　C．天平　 　　　　 D．秒表

③设球1的质量为m₁，球2的质量为m₂，MP的长度为l₁，ON的长度为l₂，则本实验验证动量守恒定律的表达式为________________________，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。

④完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图11所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；（III）把半径相同的小球B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球A仍从原固定点由静止开始滚下， 与小球B 相碰后，两球撞在木板上得到痕迹 M和 N；（IV）用刻度尺测量纸上O点到M、P、N 三点的距离分别为y₁、y₂、y₃。请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：　　　　　 。（小球A、B的质量分别为m₁、m₂）

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一、1、C2、C 3、B 4、C 5、BC 6、B 7、AD 8、D

二、实验题：（18分）将答案填在题目的空白处，或者要画图连线。

9、（6分）__BE_ （3分）   ____AD___（3分）

10、（12分）（1）如图b（4分）

（2）由于R_L2比R_L1小得多，灯泡L₂分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。（4分）

（3）如图c

解析：由于灯泡L₂和L₁额定电压相同，灯泡L₂功率大得多，故R_L2比R_L1小得多，灯泡L₂分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。（4分）

三、本大题共三小题共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位

11、（16分）(1) 根据带电小球A恰能做完整的圆周运动，因，则小球能通过复合场中的最高点P（如图）设经过轨道上的P点的速度为v，由小球A的重力和电场力的合力提供向心力有：

…………①（3分）

在圆周轨道的最低点弹簧将B、A两球向左、右弹开，设弹开时A、B两球的速度大小分别为v_A、v_B，由动量守恒有：        

，即…………②（3分）

小球A从圆周轨道的最低点运动到P的过程中，由动能定理有：

…③（2分）

由①②③求得：

(2)设BC碰后速度为v₁ , B与C碰撞动量守恒

得v₁=2m/S        …④（2分）

BC整体减速,D球加速,当两者速度相等时设为v₂,弹簧最短,弹性势能最大

 得v₂=m/S    ……⑤（3分）

E_{P m}= ……⑥（3分）

12、（18分）（1）（6分）设球到D点时的速度为，从释放至D点，

根据动能定理  （3分）

对球，根据动量守恒定律   （2分）

解得（1分）

（2）（6分）两球进入复合场后，由计算可知两球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹示意图如右图所示（1分）

洛伦兹力提供向心力（2分）

由图可知（2分）

解得  （1分）

（3）（6分）系统损失的机械能

或

解得

13、（20分）⑴设匀速直线运动的速度为v₀， ef有效切割长度为l，则电流：

，由于v₀不变，所以I不变。或由平衡条件证明同样给分（4分）

⑵由能量守恒，得：…………………………（2分）

设弹簧形变量为x，由平衡条件，得： 2BIxtan30°= kx…………（2分）

解得 v₀ =      （2分）   k =  …（2分）

⑶ef越过O点后，与弹簧脱离，设导体棒最终停止位置距O点的距离为x₀，某时刻回路中ef有效切割长度为L₁，ef的速度为v，加速度为a，电流为I， 据牛顿第二定律，得：― BIL₁= ma

电流 I = =    得： ― = ma……………………… (3分)

取一小段时间△t，速度微小变化为△v，回路面积微小增加为△S，则  ― △t = ma△t

即： ― ∑△t = ∑ma△t    ―∑L₁v△t = m∑a△t   ―∑△S = m∑△v

― x₀²tan30⁰= 0－mv₀     (3分)   将 v₀= 代入，得：x ₀ = ―― (2分)