1、解答高考实验试题的关键是理解命题者的设计思路和命题意图，物理实验的设计思路通常按照右面框架进行。通过框图可以看到：实验原理是进行实验设计的核心，它决定着实验步骤和数据处理；而实验原理需要根据实验目的、给定条件和实验设计的一般原则来确定。对于实验设计思路的理解和实验试题的解答需要关注以下三个方面：(1)理解好实验设计的一般原则：科学、可行、精确、安全、方便。(2)要清楚中学物理实验的一般方法：控制变量法、近似替代法、等效替代法、模拟法、微小量放大法。(3)要善于从实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、数据处理、实验结论、误差分析等多角度全面理解和把握实验命题意图，清楚其能力考查要求。【实验目的
2、】验证两小球碰撞前后总动量守恒。【实验原理】一个质量较大的小球从斜槽滚下来，跟放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的球发生碰撞后两小球都作平抛运动，由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等。这样如果用小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。因此，只要分别测出两小球的质量m1、m2和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离S1，以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞出的水平距离和，若m1S1在实验误差允许范围内与m1+m2相等，就验证了两小球碰撞前后总动量守恒。【实验器材】斜槽；重锤线；大小相等而质量不等的小球两个；白纸；刻度尺；天平；游标卡尺。 除了上述
3、器材外，还必须有 。 【实验步骤】1、用天平测出两小球的质量 m1、m2。2、按图所示安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜槽末端点的切线水平。3、在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示射球m1碰前的位置。4、先不放被碰小球，让人射球从斜槽上同一高度处由静止开始滚下，重复10次，用圆规作尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射球不碰时的落地点的平均位置P。5、 把被碰球放在小支柱上，调节装置使两小球相碰时处于同一水平高度，确保入射球运动到轨道出口端时恰好与靶球接触而发生正碰。6、 再让入射小球从同一高度处由静止开始滚下，使两球发生正碰，重复1
4、0次，仿步骤（5）求出入射小球的落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。7、 过O、N作一直线，取=2r，就是被碰小球碰撞时的球心竖直投影位置。8、 用刻度尺量出线段OM、OP、N的长度。9、 分别算出与的值，看与在实验误差允许的范围内是否相等。【注意事项】1、要调节好实验装置，使固定在桌边的斜槽末端点的切线水平，小支柱与槽口间距离使其等于小球直径，而且两球相碰时处在同一高度，碰撞后的速度方向在同一直线上。2、 应使入射小球的质量大于被碰小球的质量。3、 每次入射小球从槽上相同位置由静止滚下，可在斜槽上适当高度处固定一挡板，使小球靠着档板，然后释放小球。4、 白纸铺好后不能移动。【自己设计
5、表格或列表计算】 【问题与讨论】 1应使入射小球的质量大于被碰小球的质量，为什么？2每次入射小球都必须从槽上相同位置由静止滚下，为什么？3在调节实验装置时，为什么要使固定在桌边的斜槽末端点的切线水平？为什么要使支柱与槽口间距离等于小球直径，而且两球相碰时处在同一高度？【基础练习】1 在“碰撞中的动量守恒”实验中，下列关于小球落点说法，正确的是（ ）A如果小球每次从同一点无初速释放，重复几次的落点一定是重合的。B由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合是正常的，但落点应当比较密集C测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3P10，则OP应取OP1、OP2、OP3OP10的平均值
6、，即：D用半径尽量小的圆把P1、P2、P3P10圈住，这个圆的圆心是入射小球落点的平均位置P。2在“碰撞中的动量守恒”实验中，产生误差的主要原因有（ ）A碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向。B小球在空中飞行时受到空气阻力。C通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差。D测量长度时有误差。3如图5-2所示，M、N和P为验证动量守恒定律实验中小球的落点，如果碰撞中动量守恒，入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，则有（ ）A、 B、 C、 D、 4某同学用图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律
7、。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。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。再把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点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。（1）碰撞后B球的水平射程应取为_cm。（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_(填选项号)。A水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点
8、的距离BA球与B球碰撞后，测量A球落点位置到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（或两球质量之比）E测量G点相对于水平槽面的高度5某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合在一体，继续作匀速运动。他设计的具体装置如图所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz。长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。（a）若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距标在图上。点A为运动起始的第一点。则应选 段来计算小车A的碰前速度。应选 段来计算小车A和B碰后的共同速度。（以上两格填“
9、OA”或“AB”或“BC”或“CD”）（b）已测量得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg。由以上测量结果可得：碰前总动量= kgm/s；碰后总动量= kgm/s。【基础练习答案】：1B D 2A B C D 3B4（1）65.7；（2）ABD5（a）BC；DE；（b） 0.42 kgm/s， 0.417（或0.42） kgm/s【实战提升】1.（北京市西城区2015 2016学年度第二学期高一期末试卷）如图甲所示为“牛顿摆”，3个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，轻绳互相平行，3个钢球彼此紧密排列，球心等高。若小球间的碰撞可视为弹性碰撞，不计空气阻力，向左拉起1
10、号小球，由静止释放，则会出现图乙中_所示情景。【答案】C考点：动量守恒定律；功能关系。2、（大兴区20152016学年第二学期高一年级期末质量抽测）某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹平均位置P；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从固定位置由静止开始滚下，与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次得到10个落点痕迹平均位置E、F。（1） 若A球质量为m1，半径为r1；
11、B球质量为m2半径为r2，则( )Am1m2 r1 r2 Bm1m2 r1m2 r1= r2 Dm1m2，r1r2B. m1m2，r1m2，r1=r2D. m1m2，r1=r2实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度，但是可以通过仅测量 （填选项前的符号），间接地解决这个问题.A. 小球开始释放高度hB. 小球抛出点距地面的高度HC. 小球做平抛运动的水平位移图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置然后把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，多次重复，并找到碰撞后两球落点的平均位置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的长度入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，若满足关系式 则两球碰撞前后系统动量守恒.【答案】（1）C；C； m1OP=m1OM+m2ON；【解析】（1）为保证两小球发生对心正碰，要求，为使碰后不反弹，要求；选C；碰后做平抛运动，且落地时间相等，可用水平位移代替小球的水平速度，选C；根据动量守恒，根据的结论，可得m1OP=m1OM+m2ON。考点：验证动量守恒定律。
