碰撞是生活中常見的現(xiàn)象，某同學(xué)想對(duì)碰撞問題進(jìn)行研究。
（1）該同學(xué)在調(diào)平的氣墊導(dǎo)軌上研究兩個(gè)滑塊的碰撞。讓滑塊A以某一速度與原來靜止的滑塊B發(fā)生正碰，已知A的質(zhì)量為2m,B的質(zhì)量為m。
a.若如圖1所示，滑塊A的右端、滑塊B的左端均裝有粘扣，碰后A、B將粘在一起運(yùn)動(dòng)。已知滑塊A的初速度為v0，求此過程中A、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少？
b.若如圖2所示，滑塊A的右端、滑塊B的左端均裝有彈簧圈，碰后A、B將分開且沿著相同方向運(yùn)動(dòng)。通過傳感器分別測(cè)得兩個(gè)滑塊碰撞前后的速度如下：
| 碰撞前 | 碰撞后 | |||
| 實(shí)驗(yàn)序號(hào) | v10（m/s） | v20（m/s） | v1（m/s） | v2（m/s） |
| 1 | 0.90 | 0 | 0.30 | 1.20 |
| 2 | 0.73 | 0 | 0.24 | 0.97 |
| 3 | 0.81 | 0 | 0.27 | 1.08 |
（2）為了對(duì)碰撞進(jìn)行深入研究，該同學(xué)查閱資料了解到以下信息：不同材料制成的兩個(gè)小球甲、乙，若碰撞前的速度分別為v10和v20，碰撞后的速度分別為v1和v2，把v10-v20稱為接近速度，把v2-v1稱為分離速度。研究發(fā)現(xiàn)碰撞后的分離速度與碰撞前的接近速度成正比，這個(gè)比值稱為恢復(fù)系數(shù)，用e表示，即：e=
v
2
-
v
1
v
10
-
v
20
2
3
【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/12/29 14:30:1組卷：146引用：4難度：0.5
相似題
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1．某物理興趣小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．并進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)操作：組裝好實(shí)驗(yàn)器材，將小球1由圖中的擋板處靜止釋放，記錄小球1在豎直擋板上的撞擊點(diǎn)；將直徑相等的小球2放在導(dǎo)軌的末端（小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量），記錄在豎直擋板上的水平投影點(diǎn)O；然后將小球1由擋板處靜止釋放，記錄小球1、小球2在豎直擋板上的撞擊點(diǎn)．回答下列問題：
（1）小球1與小球2相碰后，兩球撞在豎直擋板上得到痕跡，其中小球1碰后撞在木板上的 （填“a”“b”或“c”）點(diǎn)．
（2）為了完成實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，需要測(cè)量的物理量有 ．（填字母）
A．小球的直徑d
B．小球1、小球2的質(zhì)量m1、m2
C．軌道末端與豎直擋板之間的距離x
D．依次測(cè)量出圖中a、b、c三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h1、h2、h3
（3）若兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，則關(guān)系式 成立．（用需要測(cè)量的物理量的符號(hào)表示）發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：120引用：3難度：0.4 -
2．如圖1所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系：
先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O。
接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；
步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；
步驟3：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度。
（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是
A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B．斜槽軌道必須光滑
C．斜槽軌道末端必須水平
D．小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
（2）上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測(cè)量的物理量有 。
A．A、B兩點(diǎn)間的高度差h1
B．B點(diǎn)離地面的高度h2
C．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2
D．小球1和小球2的半徑r
（3）當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式 （用所測(cè)物理量的字母表示）時(shí)，即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律。如果還滿足表達(dá)式 （用所測(cè)物理量的字母表示）時(shí)，即說明兩球碰撞時(shí)無機(jī)械能損失。
（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造，如圖2所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面，斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無縫連接。使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′．用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3．則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為 （用所測(cè)物理量的字母表示）。發(fā)布：2024/12/29 19:30:1組卷：342引用：32難度：0.3 -
3．如圖甲所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。
①實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測(cè)量 （填選項(xiàng)前的符號(hào)）間接地解決這個(gè)問題。
A.小球開始釋放的高度h
B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C.小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程
②圖乙中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋水平射程。然后，把被碰小球m2靜置于水平軌道末端，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是 。（填選項(xiàng)前的符號(hào)）OP
A.用天平測(cè)量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B.測(cè)量小球m1開始釋放的高度h
C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測(cè)量兩小球相碰后平拋水平射程、OMON
③本實(shí)驗(yàn)中只要關(guān)系式 成立，即說明兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒（請(qǐng)?jiān)趍1、m2、h、H、、OP、OM中選取合適的字母表示）。ON發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：102引用：2難度：0.5
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