2023届高考物理一轮复习实验热点专题讲座实验04验证动量守恒定律（原卷版）

2023届高考物理一轮复习实验热点专题讲座实验四验证动量守恒定律班级__________座号_____姓名__________分数__________目录TOC\o"1-3"\h\u一、实验基础知识要点归纳 1二．实验重点难点疑点突破验证动量守恒定律常考方案 2三．典例例题精讲分析 2题型一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 2题型二研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 5题型三用摆球的碰撞验证动量守恒定律 9题型四实验的改进与创新测速各显其能 11四．优质模拟试题强化训练 16一、实验基础知识要点归纳注意事项(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.数据处理验证表达式：m1·eq\x\to(OP)＝m1·eq\x\to(OM)＋m2·eq\x\to(ON)若为弹性碰撞，还满足：m1·eq\x\to(OP)2＝m1·eq\x\to(OM)2＋m2·eq\x\to(ON)2，即eq\x\to(OP)＋eq\x\to(OM)＝eq\x\to(ON)二．实验重点难点疑点突破验证动量守恒定律常考方案方案一方案二方案三方案四利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞在粗糙斜面上两车碰撞完成一维碰撞利用气垫导轨完成一维碰撞利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞根据平抛测速度纸带测速度光电门测速度机械能守恒测速度m1·eq\x\to(OP)＝m1·eq\x\to(OM)＋m2·eq\x\to(ON)m1·v0＝（m1＋m2）v1m1·v0=m1·v1＋m2·v2m1·v0＝m1·v1＋m2·v2三．典例例题精讲分析题型一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒【例1】(2022·湖南怀化模拟)某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．(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接通光电计时器；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝10.01ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35ms；⑧测出挡光片的宽度d＝5mm，测得滑块1的质量为m1＝300g，滑块2(包括弹簧)的质量为m2＝200g；(2)数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是：a．_______________________________________________________________；b．_______________________________________________________________.②碰撞前滑块1的速度v1为________m/s；碰撞后滑块1的速度v2为________m/s，滑块2的速度v3为________m/s；(结果保留两位有效数字)③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．(至少回答2个不变量)．a．_______________________________________________________________；b．_______________________________________________________________.【以题说法】(1)实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、挡光片、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等．(2)实验步骤①测质量：用天平测出滑块质量．②安装：正确安装好气垫导轨．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(a.改变滑块的质量．b.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．(3)数据处理①滑块速度的测量：v＝eq\f(Δx,Δt)，式中Δx为滑块挡光片的宽度(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)经过光电门的时间．②验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.【变式训练】(2020·全国Ⅰ卷，23)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：(1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平。(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2。(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块。(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12。(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I＝________，滑块动量改变量的大小Δp＝__________(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)。(6)某次测量得到的一组数据是：d＝1.000cm，m1＝1.50×10－2kg，m2＝0.400kg，Δt1＝3.900×10－2s，Δt2＝1.270×10－2s，t12＝1.50s，取g＝9.80m/s2。计算可得I＝________N·s，Δp＝________kg·m·s－1(结果均保留3位有效数字)。(7)定义δ＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(I－Δp,I)))×100%，本次实验δ＝________%(保留1位有效数字)。题型二研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒【例2】(2022·湖北武汉市高三模拟)用如图甲所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)关于本实验，下列说法中正确的是________．A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放B．轨道倾斜部分必须光滑C．轨道末端必须水平(2)图甲中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的位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落点的位置(A、B、C三点中的某个点)，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上的位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，用同样的方法找到两小球碰后平均落点的位置(A、B、C三点中剩下的两个点)．实验中需要测量的有________．A．入射小球和被碰小球的质量m1、m2B．入射小球开始的释放高度hC．小球抛出点距地面的高度HD．两球相碰前后的平抛射程OB、OA、OC(3)某同学在做上述实验时，测得入射小球和被碰小球的质量关系为m1＝2m2，两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如图乙所示，他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC.该同学通过测量和计算发现，在实验误差允许范围内，两小球在碰撞前后动量是守恒的．①该同学要验证的关系式为____________________________________________________；②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式______________________是否成立．【以题说法】实验数据处理(1)实验器材：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等(2)实验步骤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：按照图示安装实验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平．③铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下重锤线所指的位置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结束：整理好实验器材放回原处．(3)数据处理验证的表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”．(4)方案提醒①若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应注意利用水平仪确保导轨水平．②若利用摆球进行验证，两摆球静止时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将摆球拉起后，两摆线应在同一竖直面内．③若利用两小车相碰进行验证，要注意平衡摩擦力．④若利用平抛运动规律进行验证，安装实验装置时，应注意调整斜槽，使斜槽末端水平，且选质量较大的小球作为入射小球．(5)探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不变，应在同一竖直面内．【变式训练】某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的b球静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下与b球相碰，碰后两球分别落在记录纸的不同位置，重复10次．(1)关于实验，下列说法正确的是________.A．实验时，a、b两个小球相碰后应同时落地B．实验时，a、b两个小球的直径可以不相同C．实验时，入射球每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放D．实验时，斜槽末端的切线必须水平(2)实验必须测量的物理量是________.A．a、b两个小球的质量ma、mbB．斜槽轨道末端到水平地面的高度HC．a球的固定释放点到斜槽轨道末端的高度hD．a、b两个小球离开斜槽轨道做平抛运动的飞行时间E．记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离(3)入射球a从固定点下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果是否会有影响？并说明理由．(4)如果以各球落点所在直线为x轴，以O为原点，A、B、C三点坐标分别为xA＝0.4m，xB＝1.0m，xC＝1.2m，若碰撞中符合动量守恒．实验所用小球直径均为2cm，则a、b两小球的质量之比________．题型三用摆球的碰撞验证动量守恒定律【例3】如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边缘有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a、B点离水平桌面的距离为b、C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：(1)还需要测量的量是____________、____________和____________．(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为____________．(忽略小球的大小)【以题说法】(1)实验器材：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等．(2)实验步骤①测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2.②安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．③实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．④测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．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．(3)数据处理①摆球速度的测量：v＝eq\r(2gh)，式中h为小球释放时或碰撞后摆起的高度，h可用刻度尺测量(也可由量角器和摆长计算出)．②验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.【变式训练】.如图所示为验证碰撞中的总动量守恒的实验装置，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，使悬线在A球静止释放前伸直，且线与竖直方向的夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰好与B球正碰，碰撞后，A球把竖直轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落地点．(重力加速度为g)(1)实验中还需要测量的物理量有哪些？________(2)写出验证总动量守恒的表达式：________.题型四实验的改进与创新测速各显其能将上面四种基本方法进行组合、迁移、可以延伸出多种验证动量守恒的方法．创新角度实验装置图创新解读实验原理的创新1.利用斜面上的平抛运动获得两球碰后的速度2.利用对比性实验，体现了实验的多样性和创新性实验器材的创新1.利用铝质导轨研究完全非弹性碰撞2.利用闪光照相机记录立方体滑块碰撞前、后的运动规律，从而确定滑块碰撞前、后的速度实验过程的创新1.用压缩弹簧的方式使两滑块获得速度，可使两滑块的合动量为零2.利用v＝eq\f(L,t)的方式获得滑块弹离时的速度3.根据能量守恒定律测定弹簧的弹性势能【例4】某校同学们分组进行碰撞的实验研究．(1)第一组利用气垫导轨通过频闪照相进行探究碰撞中的不变量这一实验．若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的________(填“甲”或“乙”)(甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)；(2)第二组利用频闪照相法去研究．某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的照片如图丙所示．已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10cm处．若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的________时刻，A、B两滑块质量比mA：mB＝________；(3)第三组同学用如图丁所示的实验装置研究两个小球的碰撞，他们用两个大小相同质量不等的A和B两个钢球(mA＞mB)进行实验．首先使球A自斜槽上某一高度由静止释放，从斜槽的末端水平飞出，测出球A落在水平地面上的P(图中未画出)与球飞出点在地面上垂直投影O的距离为LOP.然后使球A自同一高度由静止释放，在斜槽的末端与静止的球B发生斜碰，如俯视图戊所示，碰后两球向不同方向运动，测出A、B两球落地点M、N(图中未画出)与O点间的距离分别为LOM、LON.多次重复实验，并将测量值取平均值，已知碰撞过程中没有机械能损失．下列关系式正确的是________．A．mALOP＝mALOM＋mBLONB．mALOP2＝mALOM2＋mBLON2C．mALOP<mALOM＋mBLOND．mALOP>mALOM＋mBLON【变式训练1】某同学用如图所示装置验证动量守恒定律．在上方沿斜面向下推一下滑块A，滑块A匀速通过光电门甲，与静止在两光电门间的滑块B相碰，碰后滑块A、B先后通过光电门乙，采集相关数据进行验证．(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)(1)下列所列物理量哪些是必须测量的________．A．滑块A的质量mA，滑块B的质量mBB．遮光片的宽度d(滑块A与滑块B上遮光片宽度相等)C．本地的重力加速度gD．滑块A、B与斜面间的动摩擦因数μE．滑块A、B上遮光片通过光电门的时间(2)滑块A、B与斜面间的动摩擦因数μA、μB，质量mA、mB，要完成本实验，它们需要满足的条件是________．A．μA>μB，mA>mBB．μA>μB，mA<mBC．μA＝μB，mA>mBD．μA<μB，mA<mB(3)实验时，要先调节斜面的倾角，应该如何调节________________．(4)若光电门甲的读数为t1，光电门乙先后两次的读数为t2、t3，用题目中给定的物理量符号写出动量守恒的表达式________________．5．某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平；②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘．将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P；③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2；④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3.(1)下列说法正确的是________．A．小球a的质量一定要大于小球b的质量B．弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑C．步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同D．把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平(2)本实验必须测量的物理量有________．A．小球的半径rB．小球a、b的质量m1、m2C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3(3)用(2)中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式________时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒．四．优质模拟试题强化训练1.(2022·四川攀枝花市统考)某学习小组用如图所示的实验装置探究碰撞中的不变量。将打点计时器固定在光滑水平桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车A的后面。让小车A运动，小车B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连成一体。某次实验中使用的两车质量均为0.6kg，与打点计时器连接的交流电频率为50Hz，得到的纸带如图所示。请回答下列问题：(1)纸带的________(选填“a”或“b”)端与小车A相连。(2)碰撞前系统的总动量为______kg·m/s，碰撞后系统的总动量为______kg·m/s(保留2位有效数字)。2.(2022.全国甲卷)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。3.(2022·辽宁葫芦岛市一模)为了验证动量守恒定律，某同学使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当两个刚性滑行器通过G1、G2光电门时，光束被滑行器上的挡光片遮挡的时间称为光电门的挡光时间。预先测得滑行器连同挡光片的总质量分别为m1、m2(m2＞m1)，两挡光片宽度均为D。该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器验证动量守恒定律，请回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平。在不增加其他测量器材的情况下，调气垫导轨水平的步骤是：接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若质量为m2的滑行器放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推质量为m2的滑行器，质量为m2的滑行器分别通过光电门G1、G2的时间________，则气垫导轨水平。(2)用游标卡尺测量两挡光片的宽度如图乙所示，则D＝____________。(3)将质量为m2的滑行器静置于两光电门之间，将质量为m1的滑行器置于光电门G1右侧，用手推动质量为m1的滑行器，使质量为m1的滑行器获得水平向左的速度经过光电门G1并与质量为m2的滑行器发生碰撞且被弹回，再次经过光电门G1。光电门G1先后记录的挡光时间为Δt11、Δt12，光电门G2记录的挡光时间为Δt2。在本次实验中，若表达式____________________(用m1、m2、Δt11、Δt12、Δt2表示)在误差允许的范围内成立，则动量守恒定律成立。4.(2022·江西鹰潭市模拟)某同学用如图甲所示的装置验证碰撞中动量守恒。一根长为L的轻质不可伸缩细线一端拴住质量为mA的小钢球A，细线的另一端固定在悬点O，在最低点的前后放置一光电门，光电门前的水平面上放一质量为mB的金属物块B，物块的上表面中央固定一轻质的遮光片。现将小球向右拉至细线水平后静止释放，小球在最低点与物块碰撞后反弹上升，测出小球反弹上升时细线的最大偏角为θ，光电门记录的挡光时间为t，已知重力加速度为g。则(1)用20分度的游标卡尺测遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度d＝______mm。(2)小球与物块的质量大小关系为mA______mB(选填“>”“＝”或“<”)；(3)验证小球与物块在碰撞过程中动量守恒的表达式为________________________。(用字母mA、mB、L、d、θ、t、g表示)5.某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板一端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出．已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同，主要实验步骤如下：①将一元硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离．再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为x1，如图乙所示；②将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值x2和x3，如图丙所示．(1)为完成该实验，除长木板，硬币发射器，一元及五角硬币，刻度尺外，还需要的器材为________________．(2)实验中还需要测量的物理量为________________(写出物理量名称及符号)．验证动量守恒定律的表达式为________________(用测量物理量对应的字母表示)．6.(2022·济南模拟)为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量)，某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验：步骤1：在A、B的相撞面分别装上橡皮泥，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装好实验装置如图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽．倾斜槽和水平槽由一小段圆弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图所示．(1)由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置________．①在P5、P6之间②在P6处③在P6、P7之间(2)为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是________．①A、B两个滑块的质量m1和m2②滑块A释放时距桌面的高度③频闪照相的周期④照片尺寸和实际尺寸的比例⑤照片上测得的s45、s56和s67、s78⑥照片上测得的s34、s45、s56和s67、s78、s89⑦滑块与桌面间的动摩擦因数写出验证动量守恒的表达式_________________________________________．7.(2022·汕尾模拟)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：①用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB.②调整气垫导轨，使导轨处于水平．③在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上．④用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1.⑤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A、B分别到达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____________________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是__________________________________________________________________.(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：___________________________________________________________.8.(2022·安徽滁州市模拟)如图，用“碰撞实验器”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的动量关系．(1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，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．小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1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P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是________．(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2