第30讲 实验：验证动量守恒定律（复习讲义）（黑吉辽专用）（学生版）

第30讲实验：验证动量守恒定律目录01TOC\o"1-3"\h\u考情解码·命题预警 202体系构建·思维可视 303核心突破·靶向攻坚 4考点实验：验证动量守恒定律 4知识点实验：验证动量守恒定律 4考向1教材原型实验 6考向2创新拓展实验 1104真题溯源·考向感知 14考点要求考察形式2025年2024年2023年实验：验证动量守恒定律选择题非选择题\\\考情分析：1．黑吉辽高考物理中，验证动量守恒定律实验是考查重点之一，主要围绕实验原理、数据处理与误差分析等方面命题，难度中等，且存在一定的创新考查趋势。2．从命题思路上看，试题情景为未来可能会依托创新实验进行考查，如改变实验装置或测量方法，要求考生运用所学知识分析新情境下的实验原理、数据处理及误差分析等，对考生的知识迁移能力和创新思维要求会逐渐提高。复习目标：目标一：透彻掌握“动量守恒定律探究”实验的核心原理，明确实验通过测量物体碰撞前后的质量与速度，验证系统在不受外力或合外力为零时动量守恒。目标二：熟练掌握实验所需全部器材的名称、用途及操作规范，包括天平、游标卡尺、光电门、气垫导轨、碰撞小球等。考点实验：验证动量守恒定律知识点实验：验证动量守恒定律1、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'，比较碰撞前、后动量是否相等。2、实验方案及实验过程一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.实验器材气垫导轨、数字计时器、天平、滑块（两个）、弹簧、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。2.实验过程（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。（4）改变条件，重复实验：①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向。（5）验证：一维碰撞中的动量守恒。3.数据处理（1）滑块速度的测量：v＝ΔxΔt，式中Δx为滑块上挡光片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），Δt为数字计时器显示的滑块（挡光片（2）验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1'＋m2v2'。二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒1.实验器材斜槽、小球（两个）、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等。2.实验过程（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末端水平。（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。将测量数据制成表，最后代入到m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，计算并判断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。3.数据处理验证的表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON。三、注意事项1.前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。2.方案提醒（1）若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应确保导轨水平。（2）若利用平抛运动规律进行验证：①斜槽末端的切线必须水平；②入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；③选质量较大的小球作为入射小球；④实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。考向1教材原型实验例1（2025·黑龙江·二模）某兴趣小组的同学，采用如图所示装置验证动量守恒。实验时他们先让质量为的小球1从斜轨道上滚下，并从斜面最高点水平抛出，记下斜面上的落点。然后放上小球，再让小球1从斜轨道上相同高度处滚下，并在最低点与质量为的小球2碰撞，碰后球2和球1均从斜面最高点水平抛出，并落到斜面上，多次实验，记下相应的平均落点。通过测量物体在斜面上的抛程（1球碰前）、（1球碰后），（2球碰后），就可验证两球碰撞过程中动量是否守恒。回答下列问题：(1)为保证小球碰后均能水平抛出，两球质量需满足，斜槽末端需满足。(2)若两球碰撞过程中动量守恒，则需满足在实验允许的误差范围内有（用、、、、表示）。(3)若两球碰撞为弹性碰撞，则还需满足在实验允许的误差范围内有（用、、、、表示）。【变式训练1】2．（2025·辽宁大连·模拟预测）如图为“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验装置示意图，入射球与靶球直径相同，测得质量分别为、图中P点是未放靶球时入射球的落点，放置靶球后，两球落点分别为M、N。M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为OM、OP、ON。(1)为了减小实验误差，下列说法正确的是_______A．尽量减小斜面摩擦B．多次测量落点位置取平均值C．必须使用刚性球(2)在实验误差允许范围内，若满足关系式，则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。（用实验测得的物理量表示）(3)碰撞恢复系数的定义式为，其中和分别是碰撞前两小球的速度，和分别是碰撞后两小球的速度，该实验中碰撞恢复系数。（用实验测得的物理量表示）若测得。可以判定小球的碰撞为弹性碰撞。【变式训练2】某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。先让入射小球从斜面上某位置静止释放，经斜槽末端抛出后到达水平面上的P点，再将大小相同的被碰小球放置在斜槽末端，让入射小球从斜槽上再次释放，与被碰小球碰撞后分别落到水平面上的M点和N点，O点是斜槽末端在水平面上的投影点，不计空气阻力，回答下列问题。(1)关于该实验操作说法正确的是（）；A．斜槽必须光滑B．入射小球质量一定小于被碰小球质量C．入射小球先后必须在斜槽上同一位置由静止释放D．在多次实验中，选取最远的落地点作为小球平抛的落地点(2)在本实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是使（）A．入射小球得到较大的速度B．入射小球与被碰小球对心碰撞后速度沿水平方向C．入射小球与被碰小球对碰时无动能损失D．入射小球与被碰小球碰后粘在一起一同飞出(3)已知入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，且发生对心碰撞，测得P、M、N三点到O点距离分别为L0、L1、L2(4)若两球没有发生对心碰撞，则两球的落点可能是下图中的____________；A．B．C．D．【变式训练3】3．（24-25高三上·辽宁锦州·期末）如图甲所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在水平轨道碰推前后的动量关系。(1)在两球碰撞后为使入射小球不反弹，所选用的两小球质量关系应为（选填“小于”、“大于”或“等于”）；(2)为了确定两球直径大小关系，该同学通过20分度的游标卡尺测量小球直径时，某次测量结果如图乙，读数为cm；(3)若两小球相碰前后的动量守恒，则需要验证的表达式为（用题中的字母、、、、表示）。例2（24-25高三上·辽宁·期中）某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b、其中b与轻弹簧紧挨着但不拴接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。(1)若a球质量为，半径为；b球质量为，半径为。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则__________。A．， B．，C．， D．，(2)为了验证碰撞过程遵循动量守恒，本实验中必须测量的物理量有___________。（填选项前的字母）A．小球a的质量和小球b的质量 B．小球飞出的水平距离、、C．桌面离地面的高度h D．小球飞行的时间(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是___________。（填选项前的字母）A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中一定出现了错误C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段的长度越长(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能为。（用题中已测量的物理量表示）【变式训练1】（2025·吉林·高三月考）孙同学验证动量守恒定律的实验装置如图甲所示，气垫导轨上安装了两个光电门，两滑块上固定宽度相同的竖直遮光条。(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度，读数如图乙所示，则遮光条的宽度d=mm。(2)实验前，先接通气源，然后在导轨上轻放一个滑块，轻推滑块，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节旋钮P使轨道左端（填“升高”或“降低”）一些，直至滑块通过光电门1的时间与通过光电门2的时间相等。(3)测出滑块A和遮光条的总质量为mA，滑块B和遮光条的总质量为mB，将滑块B静置于两光电门之间，将滑块A静置于光电门1右侧，快速推动滑块A，使滑块A获得水平向左的初速度，滑块A经过光电门1后与滑块B发生碰撞且被弹回，再次经过光电门1。要想达到预期的实验效果，则应满足mA(4)实验中与光电门1连接的数字计时器第一次记录的挡光时间为t1，第二次记录的挡光时间为t3，与光电门2连接的数字计时器记录的挡光时间为t2（仅记录一次）。则滑块A与滑块B碰撞前的动量p1=；若碰撞过程中动量守恒，则应满足mAt3=。（均用mA、【变式训练2】（2025·辽宁朝阳·模拟预测）某同学用碰撞验证动量守恒，实验装置如图。利用天平称量两个滑块的质量分别为滑块1质量m1，滑块2质量m2，垫起木板的一端使滑块可以在木板上匀速运动，在滑块2上装有撞针和橡皮泥，现在将滑块1装上纸带并穿过打点计时器限位孔，实验时接通电源，让滑块1以一定的速度撞上滑块2并粘在一起，在滑块撞上挡板前用手按住滑块并关闭电源。(1)实验中改变滑块质量重复实验（填“需要”“不需要”）重新平衡摩擦。(2)实验中得到一条纸带如图所示，用刻度尺测量出各段距离，根据碰撞前后情况可知应用段计算滑块碰前的速度。(3)若实验满足表达式（用m1、m2、s1、s2、s3、s4表示），则动量守恒。【变式训练3】用如图1所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。(1)实验步骤如下：①将两个完全相同的遮光条分别固定在滑块A和滑块B上，用天平测出滑块含遮光条的质量滑块含遮光条的质量；②接通气泵，在气垫导轨左侧放置一个滑块，轻推滑块，滑块向右运动，光电门2记录的时间小于光电门1记录的时间，于是调节底脚螺丝，将气垫导轨右端适当选填“提高”或“降低”；③在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定，开始时两个滑块静止在气垫导轨上，如图1所示；④绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，记录光电门1、2的遮光时间、；⑤改变压紧弹簧的程度，重复步骤②、③、④，多次测量的结果如下表所示：123456(2)用螺旋测微器测量滑块A的遮光条的宽度d，示数如图2所示，则mm。(3)比较1、2两次实验，烧断绳子前，第2次实验中弹簧的弹性势能较选填“大”或“小”(4)甲同学利用测得数据计算滑块A、B通过光电门时的动量、，发现总小于，下列原因中可能的是___________。A．测质量时未包含遮光条B．气垫导轨左端略高于右端C．遮光条宽度d的测量值偏小(5)根据表格中数据，作出图线，乙同学认为，若图线为过坐标原点的倾斜直线，即可验证系统动量守恒。该同学的观点选填“正确”或“不正确”，理由是。考向2创新拓展实验例1学习小组利用如图1所示的装置，测量滑块1、2的质量、（含遮光板）。实验器材：气垫导轨、滑块1、2（含宽度相同的遮光板）、配重块（质量已知）、弹簧、细线、光电门、计时器等。实验步骤：①打开光电门及计时装置，接通气源，调节气垫导轨水平；②在滑块1上固定数量不等的配重块，在两个滑块中间压缩轻质弹簧，再用细线把两个滑块连接；③开始时让两滑块在两光电门中间处于静止状态，然后烧断细线，滑块1、2分别向左右弹开，经过光电门时，记录遮光板的挡光时间分别为、及配重片的总质量；④改变滑块1上配重片的质量，多次重复实验，记录多组、及值。数据处理：在坐标纸上以为纵轴，以配重片总质量为横轴，画出图如图2所示，为一条倾斜的直线，测出纵截距为，斜率为。请回答下列问题：(1)若每次滑块弹开过程系统动量守恒，根据图像可求出滑块1质量，滑块2质量。（均用、表示）(2)每次实验，弹簧的压缩量。（选填“可以不同”或“必须相同”）(3)若某次实验在烧断细线前，两滑块没有处于静止状态，而是有向左的微小速度，则此次测量的数据点处在理论直线的侧。（选填“上”或“下”）例2物理小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的试验。步骤如下：①用天平测出滑块A、B的质量分别为300g和200g②安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；③向气垫导轨通入压缩空气；④把A、B两滑块放到导轨上，并给他们一个初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为Δt=0.2s。照片如图：该组同学结合实验过程和图像分析知：该图像是闪光4次摄得的照片，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0~80cm刻度范围内；第一次闪光时，滑块B恰好通过x=55(1)以上情况说明碰后（选填A或B）物体静止，滑块碰撞位置发生在cm处；(2)滑块碰撞时间发生在第一次闪光后s；(3)设向右为正方向，试分析碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是kg⋅m/s，碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和是kg⋅【变式训练1】某同学从资料上了解到弹簧弹性势能的表达式为（其中k、x分别为弹簧的劲度系数和形变量），他用图示装置来验证动量守恒定律。弹簧右端固定在水平气垫导轨上，左端与滑块A接触，滑块A、B的质量均为m，滑块B上方安装有宽为d的遮光片。用滑块A将弹簧压缩一定长度后，由静止释放，滑块A向滑块B运动，滑块A、B碰撞后粘在一起，然后通过光电门，遮光片经过光电门的遮光时间为，弹簧的压缩量可通过气垫导轨上的刻度读出，遮光片的质量不计。(1)若本实验使用的弹簧劲度系数为k、弹簧的压缩量为x，则滑块A脱离弹簧后的速度。(2)通过改变弹簧的压缩量进行多次实验，记录多组x、数据，作出的（选填“”“”“”或“”）图像为一次函数图像，若图像的斜率为（用m、d、k表示），即可验证动量守恒定律。【变式训练2】某同学打算在家中利用能找到的器材研究动量定理，如图甲所示，将小球从竖直平面内的固定刻度尺旁边由静止释放，用手机连拍功能拍摄小球自由下落的过程，如图乙所示，各时刻小球的位置与小球初始位置1的距离分别为、、、、，已知手机连拍频率为f，当地的重力加速度为g。

（1）小球在位置3时的瞬时速度为（用题中所给物理量符号表示）。（2）取小球在位置2~5的过程研究，则验证动量定理的表达式为（用题中所给物理量符号表示）。（3）若实验过程中发现小球所受重力的冲量大于动量的增加量，产生此问题的原因可能是。【变式训练3】某同学利用频闪照相技术辅助验证两带电小球在相互作用过程中系统的动量守恒。将水平面涂上润滑油，将带电小球乙锁定在水平面上的A点。弹射装置将带电小球甲每次以相同的动能弹出，小球甲运动至O点（以脱离弹射装置）时突然按下相机的快门连续拍摄两次，与此同时瞬间解锁小球乙。一段时间后再次按下快门连续拍摄两次。已知甲、乙两个小球的质量分别为m1和m2，相机连续两次拍摄的时间间隔为t，且时间很短，两小球始终没有碰到。（1）按照比例，照片显示前两次拍摄小球甲实际运动的位移为x0，后两次拍摄小球甲和小球乙的实际位移分别为x1和x2。记录这三个数据。（2）由数据可知小球甲经过O点时的速率为。（3）其他条件不变，改变前后两次连续拍摄的时间间隔，多次重复实验，记录多组相对应的x1和x2。（4）绘制x1-x2图像，若图像的斜率为，纵截距为，即可验证两个带电物块相互作用过程中系统的动量守恒。若两物块运动过程中不慎漏电（未漏完），两物块相互作用过程中系统的动量（填“守恒”或“不守恒”）。【变式训练4】某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2（m1>m2）。将硬币甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。（1）在本实验中，甲选用的是（填“一元”或“一角”）硬币；（2）碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为（设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）；（3）若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则s0−s1s2=1．（2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数mm。(2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00cm的遮光条。②轨道调节。调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。③碰撞测试先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。④吸能材料性能测试。将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00ms、30.00ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为（结果保留2位有效数字）。2．（2024·福建·高考真题）某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小，实验装置如图（a）所示。所用器材有：玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下：（1）用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量m；（2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示，宽度d=cm；（3）平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B，让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动，若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms，则应适当调高轨道的（填“左”或“右”）端。经过多次调整，直至挡光时间相等；（4）让小车处于A的右侧，枪口靠近小车，发射子弹，使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上，小车向左运动经过光电门A，测得挡光片经过A的挡光时间；（5）根据上述测量数据，利用公式v=（用d、m、M、表示）即可得到子弹离开枪口的速度大小v；（6）重复步骤（4）五次，并计算出每次的v值，填入下表；次数12345速度v（）59.160.960.358.759.5（7）根据表中数据，可得子弹速度大小v的平均值为m/s。（结果保留3位有效数字）3．（2024·北京·高考真题）如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。(1)关于本实验，下列做法正确的是_____（填选项前的字母）。A．实验前，调节装置，使斜槽末端水平B．选用两个半径不同的小球进行实验C．用质量大的小球碰撞质量小的小球(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m1单独滑落时的平均落点）。a．图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点；b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式成立，即可验证碰撞前后动量守恒。(3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1，2的质量分别为m和M，弦长AB=l1、A′B=l2、CD=l3。推导说明，m、M、l1、l2、l3满足关系即可验证碰撞前后动量守恒。4．（2024·山东·高考真题）在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下：①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g；②接通气源，调整气垫导轨水平；③拨动两滑块，使A、B均向右运动；④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。回答以下问题：(1)从图像可知两滑块在t=s时发生碰撞；(2)滑块B碰撞前的速度大小v=m/s（保留2位有效数字）；(3)通过分析，得出质量为200.0g的滑块是（填“A”或“B”）。5．（2024·新疆河南·高考真题）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。完成下列填空：(1)记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件（填“>”或“<”）；(2)如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是。6．（·全国甲卷·高考真题）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：（1）调节导轨水平；（2）测得两滑块的质量分别为和。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为kg的滑块作为A；（3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等；（4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和；（5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示；123450.490.671.011.221.390.150.210.330.400.460.310.330.330.33（6）表中的（保留2位有效数字）；（7）的平均值为；（保留2位有效数字）（8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为（用和表示），本实验中其值为（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。7．（北京·高考真题）如图1，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后