气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动，图为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s₁、s₂和s₃。若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________，两滑块的总动量大小为________；碰撞后两滑块的总动量大小为________。重复上述实验，多做几次，若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。

答案

0.2abs₃，0.2abs₁，0.2ab(s₁-s₃)，0.4abs₂

核心考点

试题【气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了】；主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，在验证碰撞中动量守恒的实验中，实验要证明的是动量守恒定律的成立，即m₁v₁=m₁v₁"+m₂v₂"。

(1)按这一公式的要求，需测量两小球的质量和它们碰撞后的水平速度，但实验中我们只需测量两小球的质量和飞行的水平距离，这是由于小球碰撞后做_______运动，各球下落高度相同，因而它们的_______也是相同的，可用小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度。
(2)实验时，质量分别为m₁、m₂的球半径大小均为r，且都已知，要完成这个实验，必须补充的测量工具还有__________________。
(3)由于偶然因素的存在，重复操作时小球落点不完全重合是正常的，落点（如P点）的确定办法是_____________________________________。
(4)用图中的符号来表示A、B两小球碰撞过程中动量守恒的表达式是_______。
(5)两球质量应满足m₁_______m₂。

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气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，采取的实验步骤如下：

a．用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B；
b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
c．在A和B间放入一个被压缩的轻质且极短的弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁；
e．按下电钮放开卡销，同时用计时器记录滑块A、B从开始到分别碰撞C、D挡板时所用时间t₁、t₂。
(1)实验中还应测量的物理量是________。
(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是________。

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验证动量守恒定律实验按照如图所示的那样安装好装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端________，被碰小球放在槽前端边缘处，在地面上铺白纸、复写纸，可以记下小球落地点的平均位置，实验要求：m_A_________m_B（填>，=，<）。通常要测出P点的平均位置，让__________小球（填A或B）多次从斜槽上同一位置滚下，用尽可能小的圆把所有小球落点圈在里面，圆心P就是落点的平均位置，若系统动量守恒，则有表达式___________ （用m_A、m_B、OM、OP、ON等表示），实验中由于轨道不光滑对该实验结论有无影响___________ （填“有”或“无”）。

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碰撞的恢复系数的定义为

，其中v₁₀和v₂₀分别是碰撞前两物体的速度，v₁和v₂分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e<1。某同学借用验证动力守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。

实验步骤如下：安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置O。
第一步，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落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
第二步，把小球2 放在斜槽前端边缘处C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置；
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
上述实验中：
（1）P点是________________平均位置，M点是________________平均位置，N点是________________平均位置。
（2）请写出本实验的原理________________，写出用测量量表示的恢复系数的表达式________________。
（3）三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系？________________。

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用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使 A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B求静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是垂直所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知A、B两球的质量比为2：1，则未放B球时A球落地点是记录纸上的__________点，系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量P"的百分误差

__________%（结果保留一位有效数字）。

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