高中人教版 (2019)4 实验：验证动量守恒定律同步训练题

1.4 实验验证动量守恒定律

知识点01 实验原理

在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前、后动量是否相等．

【即学即练1】(多选)对于实验最终的结论m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，下列说法正确的是(　　)

A． 仅限于一维碰撞

B． 任何情况下m1v＋m2v＝m1v′＋m2v′也一定成立

C． 式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小

D． 式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积之和

知识点02  利用气垫导轨完成一维碰撞实验

1．测质量：用天平测出滑块的质量．

2．安装：正确安装好气垫导轨，如图所示．

3．实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向)．

4．验证：一维碰撞中的动量守恒．

【即学即练2】利用气垫导轨做实验来验证动量守恒定律。开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动。得到如图所示的两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz。已知滑块A、B的质量分别为200 g、300 g，根据照片记录的信息，A、B离开弹簧后，A滑块做匀速直线运动，其速度大小为___________m/s，本次实验中得出的结论是___________。

考法01利用其它方法验证动量守恒定律

一、利用长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验：

1．测质量：用天平测出两小车的质量．

2．安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图所示．

3．实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一个整体运动．

4．测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间，由v＝算出速度．

5．改变条件：改变碰撞条件，重复实验．

6．验证：一维碰撞中的动量守恒．

二、利用斜槽滚球完成一维碰撞实验：

1．测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．

2．安装：按照如图甲所示安装实验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平．

甲　　　　　　　　　乙

3．铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下铅垂线所指的位置O.

4．放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．

5．碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤4中的高度)自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N.如图乙所示．

6．验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中．最后代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内是否成立．

7．整理：将实验器材放回原处．

【典例1】某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放在QR上时，恰能保持静止，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．

图中O是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零点与O点对齐．

(1)入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA________mB(选填“>”“<”或“＝”)．

(2)碰撞后B球的水平射程约为________cm.

(3)下列选项中，属于本次实验必须测量的是________(填选项前的字母)．

A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离

C．测量A球或B球的直径

D．测量A球和B球的质量

E．测量G点相对于水平槽面的高度

(4)若mv为不变量，则需验证的关系式为_____________________________．

题组A  基础过关练

一、实验题

1．利用气垫导轨和频闪照相“验证动量守恒定律”。如图所示，已知A滑块的质量为1 kg，B滑块的质量为为1.5 kg，频闪照相的时间间隔为0.4 s，拍摄共进行了四次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后。A滑块原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm至105 cm这段范围内运动的(以滑块上的箭头位置为准)，根据闪光照片分析得出：

（1）两滑块发生碰撞的位置在________cm刻度处。

（2）第1次拍摄后，再经过________s的时间，两滑块发生了碰撞。

（3）碰撞前，B滑块的速度为________ m/s；碰撞后，A滑块的速度为________ m/s，B滑块的速度为________ m/s。（结果保留两位小数）

（4）碰撞前两个滑块组成的系统的动量是________kg·m/s；碰撞后两个滑块组成的系统的动量是________kg·m/s。

2．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块弹射架等组成。

（1）下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；

⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图（b）所示；

⑦测得滑块1的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量205g。

（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_________kg•m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为__________kg•m/s（保留三位有效数字）。

（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____________________。

3．气垫导轨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，滑块在导轨上运动时可不计摩擦，现用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，有以下实验步骤：

A．松开手的同时，记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时器结束计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2；

B．在A、B间水平放入一个轻弹簧（长度忽略不计），用手压住A、B使弹簧压缩，放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置；

C．给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平；

D．读出初始时滑块A档板C的距离L1和滑块B到挡板D的距离L2；

E．______ 。

（1）将实验步骤补充完整；

（2）实验步骤补充完整后，正确的顺序是______ ；

（3）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______ 。

4．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分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e<1，现利用下图中的装置来测量两滑块碰撞的恢复系数，从而判断出碰撞类型。在水平气垫导轨上固定两个光电门1和2，分别在光电门1的左侧和两光电门之间放置A、B两个滑块，滑块上分别固定一遮光片，光电计数器(图中未画)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得两遮光片的宽度d均为1.00cm。现给A一向右的初速度，通过光电门1时，光电计数器显示的时间t1=5.00ms，A与静止的B发生碰撞后，B向右运动通过光电门2，光电计数器显示的时间，A向左弹回，再次通过光电门1时，光电计数器再次显示的时间。

请根据实验回答以下几个问题：

(1)A碰撞前的速度大小vA=_______m/s，碰撞后的速度大小=____m/s，B碰撞后的速度大小=________m/s（结果保留2位有效数字）；

(2)规定向右为正方向，求此次碰撞的恢复系数e=________（结果保留2位有效数字）。

5．如图甲所示，滑块A、B静止在水平气垫导轨上，两滑块间紧压一轻弹簧，两滑块用细线连接，烧断细线，轻弹簧掉落，两个滑块向相反方向运动。现拍得闪光频率为10Hz的一组频闪照片如图乙所示。已知滑块A、B的质量分别为100g、150g。根据照片记录的信息可知，A、B离开弹簧后：

(1)滑块A做________运动；

(2)滑块A的速度大小为________；

(3)滑块B的动量大小是________；

(4)两滑块的动量大小关系为________（选填“>”“<”或“=”），说明______________________。

6．气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上。由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可近似为没有摩擦的运动。用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有挡光条的滑块C、D来验证动量守恒定律。已知挡光条的持续挡光宽度为l，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：

调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；

在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑住三者成一水平整体，静置于导轨中部；

将光电门尽量靠近滑块C、D两端；

烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；

由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时挡光条持续挡光的时间，以及滑块D第一次通过光电门B时挡光条持续挡光的时间。

(1)实验中还应测量的物理量是___________；

(2)根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是___________；实验中算得的C、D两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是___________。

(3)利用上述实验数据测量被压缩弹簧的弹性势能的大小，其计算表达式是___________。

7．如图甲所示，是气垫导轨上的两个滑块的照片，中间是滑块A，质量mA=0.20 kg，右边是滑块B，质量mB=0.30 kg。乙图是滑块B向左运动中与滑块A碰后合为一体的照片，频闪照片的频率f=10 Hz。根据照片提供的信息，碰前的动量为___________kg·m/s，碰后的动量为___________kg·m/s。

8．如图1所示为验证动量守恒的实验装置，气垫导轨置于水平桌面上，和为两个光电门，、均为弹性滑块，质量分别为、，且选择大于，两遮光片沿运动方向的宽度均为，实验过程如下；

(1)调节气垫导轨成水平状态；

(2)轻推滑块，测得通过光电门的遮光时间为；

(3)与相碰后，和先后经过光电门的遮光时间分别为和。

回答下列问题：

①用螺旋测微器测得遮光片宽度如图2所示，读数为：______；

②实验中选择大于的目的是：______；

③利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为：______。

9．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的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；

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．用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1；

e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和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_________，上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是：

①______________________________________；

②______________________________。

(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。如不能，请说明理由________。

10．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；已知碰后两滑块一起运动；

⑥先_________，然后_____，让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图乙所示；

⑧测得滑块1（包括撞针）的质量为305g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为200g。

(1)试着完善实验步骤⑥的内容。

(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为____kg·m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为_____kg·m/s。（保留3位有效数字）

(3)实验结论：_________。

11．用如图所示的装置验证动量守恒定律。气垫导轨水平放置，两个相同的挡光板分别固定在滑块A、B上，将两滑块A、B用细线连接，且A、B之间有一根与A、B不连接的被压缩的轻弹簧。剪断细线后A、B被弹开，A滑块第一次通过左侧光电门时，计时器记录的时间为；B滑块第一次通过右侧光电门时，计时器记录的时间为。用__________（填“天平”或“弹簧秤”）测出A、B滑块的质量分别为、。那么，本实验应该验证的关系式为_____________。

12．某同学用不同的实验装置验证动量守恒定律。

(1)在用打点计时器做实验时，下列说法正确的是__________；

A．相互作用的两小车，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两小车的质量

B．相互作用的两小车，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起

C．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车

D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源

(2)在利用气垫导轨做实验时，哪些因素可导致实验误差_________；

A．导轨安放不水平

B．滑块上挡光片倾斜

C．两滑块质量不相等

D．两滑块碰后连在一起

(3)在利用悬线悬挂等大小球做实验时，下列说法正确的是_______。

A．悬挂两球的细线长度要适当且等长

B．由静止释放小球，以便较准确地计算小球碰前的速度

C．两小球必须都是刚性球且质量相同

D．两小球碰后可以粘合在一起共同运动

13．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入的压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

（1）下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先__________________（选填“接通电源再释放滑块1”或“释放滑块1再接通电源”），让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；

⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310 g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为210 g．

（2）纸带的________（选填“左”或“右”）侧和滑块1相连．

（3）已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_________kg·m/s（结果均保留三位有效数字）．

（4）试说明（3）中两结果不完全相等的主要原因可能是____________________．

题组B  能力提升练

一、实验题

1．实验小组用气垫导轨验证滑块碰撞过程中的动量守恒，实验装置如图所示。

（1）实验前应调节气垫导轨底部的调节旋钮，使导轨________；充气后，使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，然后释放滑块1，当滑块1在导轨上通过光电门1的挡光时间和通过光电门2的挡光时间_______时，说明气垫导轨已经调节好。

（2）实验时，先使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，然后释放滑块1，滑块1通过光电门1后与右侧固定有弹簧的静止滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动，滑块1上的挡光片宽度和滑块2上的挡光片宽度相同；实验中已测量滑块1（包括挡光片）的质量m1、滑块2（包括弹簧和挡光片）的质量m2（且m2<m1）、滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1，还需要测量_________。（写出物理量及其表示符号）

（3）如果表达式______成立，则说明滑块碰撞过程中动量守恒。（用题目给出的及还需要测量的物理量的符号表示）

2．某同学现用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块的右端有强粘性的胶水，图中滑块和挡光片的总质量为，滑块的质量为，实验步骤如下：

①按图安装好实验器材后，接通气源，先将滑块置于气垫导轨上，然后调节底脚螺丝，直到轻推滑块后，滑块上的挡光片通过两个光电门的时间相等；

②将滑块置于两光电门之间，将滑块置于光电门1的右端，然后将滑块水平压缩弹簧，滑块在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块发生碰撞；

③两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2；

④实验后，分别记录下滑块挡光片通过光电门1的时间，两滑块一起运动挡光片通过光电门2的时间。

(1)实验前用一游标卡尺测得挡光片的宽度如图乙所示，则_______；

(2)设挡光片通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度可表示为_______（用、表示）；

(3)实验中测得滑块经过光电门1的速度为，两滑块经过光电门2的速度为，将两滑块和挡光片看成一个系统，则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为_______，_______（结果均保留3位小数）。

3．气垫导轨上有A、B两个滑块，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块间用绳子连接（如图甲所示），绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，图乙为它们运动过程的频闪照片，频闪的频率为10Hz，由图可知：

(1)A、B离开弹簧后，应该做___________运动，已知滑块A、B的质量分别为200g，300g，根据照片记录的信息，A、B每段位移均相等。但事实是它们的第一段位移应比后面的每段位移小，原因是___________。

(2)若不计此失误，分开后，A的动量大小为___________kg·m/s，B的动量的大小为___________kg·m/s。本实验中得出“在实验误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是___________。

4．某同学利用气垫导轨和频闪照相机做验证动量守恒定律的实验。如图所示，已知A滑块的质量为1kg，B滑块的质量为1.5kg，频闪照相机照相的时间间隔为0.4s，拍摄共连续进行了四次，第一次是在两滑块碰撞之前，以后的三次是在两滑块碰撞之后。A滑块原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄频闪照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动的（以滑块上的箭头位置为准），根据频闪照片分析得出：

(1)两滑块发生碰撞的位置在________cm刻度处；

(2)若碰撞过程中A、B滑块动量守恒，则碰撞前，B滑块的速度为________；碰撞后，A滑块的速度为________，B滑块的速度为________；第一次拍摄后，再经过________s的时间，两滑块发生了碰撞。（结果保留两位小数）

5．某同学用如图所示装置来探究碰撞中的不变量。让质量为m1的小球从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为m2的小球发生碰撞。实验中必须要求的条件是______。

A．斜槽必须是光滑的

B．斜槽末端的切线必须水平

C．m1与m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度

D．m1每次必须从同一高度处滚下

（2）某同学利用频闪照相和气垫导轨来验证动量守恒定律。现用天平测出滑块A、B的质量分别为300g和200g，接着安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平。然后向气垫导轨通入压缩空气，再把A、B两滑块放到导轨上，分别给它们初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为Δt=0.2s。如图所示是闪光4次拍摄得到的照片，其间A、B两滑块均在0~80cm刻度的范围内。第一次闪光时，滑块B恰好通过x=55cm处，滑块A恰好通过x=70cm处。发生碰撞后，滑块A静止。由此可以判断：两滑块的碰撞发生在第一次闪光后______s；碰撞前滑块A的速度大小为______m/s，碰撞后滑块B的速度大小为______m/s。通过对实验结果的分析表明，碰撞前后A、B两滑块组成的系统动量守恒。

6．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律实验。气垫导轨装置如图（a）所示，由导轨、滑块、弹射架等组成。

（1）下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射

架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块1拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2（左端粘有橡皮泥）放在气垫导轨的中间；

⑥先___________，然后___________，让滑块1带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；

⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。

完善实验步骤⑥的内容。

（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，则两滑块在碰撞前的总动量为___________kg·m/s；碰撞后系统的总动量为___________kg·m/s（保留三位有效数字）

（3）本实验的主要系统误差是___________。

7．为了验证碰撞中的动量守恒,利用气垫导轨设计了如图所示的实验．主要的实验步骤有:

①如图安装好实验装置,打开充气泵,调节气垫导轨水平;

②用天平测出滑块A、B的质量、；

③用刻度尺测量光电门1、2间距L，用游标卡尺测出挡光片的宽度d；

④让滑块B停在两光电门间某处,把滑块A从光电门1的左侧水平面右推，用数字毫秒计时器读出滑块A通过光电门1的时间及碰撞后滑块B通过光电门2的时间、滑块A再次通过光电门1的时间.

(1)上述步骤①中,判断气垫导轨已经调节水平的方法是_______________________________；

(2)如果满足关系__________________________,可说明碰撞中动量是守恒的(用测得的物理量来表示)．

(3)关于该实验下列说法中正确的是（_______）

A、滑块A的质量小于滑块B

B、滑块A推出的速度越小,实验误差一定越小

C、气垫导轨调节是否水平对实验结果没有影响

8．(1)如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。

①下列说法中不符合本实验要求的是________ 。（选填选项前面的字母）

A．入射球比靶球质量大或者小均可，但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

②小球a、b的质量m1、m2应该满足m1_____m2（填大于或小于或等于），放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_____点和_________点。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OM、OP和ON。如果满足等式：_____，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒。

(2)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的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；

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弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；

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，同时使记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。

本实验中还应测量的物理量是_________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_____。

9．利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律。在图（a）中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与穿过打点计时器的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。

实验测得滑块A质量，滑块B质量，遮光片宽度；打点计时器所用的交流电的频率为。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间为，碰撞前后打出的纸带如图（b）所示。

（1）碰撞后A的动量为___________；

（2）撞后A、B组成的系统总动量为___________；（以上结果均保留两位小数）

（3）在误差允许范围内A、B组成的系统动量是否守恒？___________（填“是”或“否”）