2025新高考方案一轮物理第六章 动量 动量守恒定律第4讲　“力学三大观点”的综合应用

2025新高考方案一轮物理第六章动量动量守恒定律第4讲“力学三大观点”的综合应用(综合融通课)力学三大观点包括：动力学观点、能量观点、动量观点，力学三大观点的灵活应用是历年高考的重点和难点。力学三大观点既可以分别单独考查，也可以两两组合考查，还可以三者综合考查。(一)动量观点与动力学观点的综合应用1．牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应，在研究某一物体所受的力的瞬时作用与物体运动的关系，或者物体受恒力作用直接涉及物体运动过程中的加速度问题时，应采用动力学观点。2．动量定理反映了力对时间的累积效应，适用于不涉及物体运动过程中的加速度、位移，而涉及运动时间的问题，特别对冲击类问题，应采用动量定理求解。3．若研究对象是相互作用的物体组成的系统，则有时既要用到动力学观点，又要用到动量守恒定律。[例1]如图所示，一倾角θ＝30°的斜面固定在地面上，斜面的长度L＝5m，某时刻，小物块A从斜面顶端由静止释放，与静止在斜面中点的小物块B发生多次碰撞，小物块A、B之间的碰撞时间极短且为弹性碰撞，已知小物块A、B的质量分别为m1＝1kg、m2＝4kg，小物块A与斜面间无摩擦，小物块B与斜面间的动摩擦因数μ＝eq\f(\r(3),2)，两物块均可视为质点，重力加速度g＝10m/s2。(1)求小物块A经过多长时间与小物块B发生第一次碰撞及小物块A、B第一次碰撞后瞬间的速度大小；(2)求小物块第一次碰撞后经过多长时间发生第二次碰撞。规范答题：[针对训练]1．(2024·河北保定模拟)如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，轨道AB段水平且粗糙，BCD段光滑，其中CD段是以点O′为圆心、半径R＝0.3m的一小段圆弧。可视为质点的物体a和b分别静止在A和B，质量均为m＝0.8kg。现用与竖直方向成θ＝37°斜向上的F＝10N的拉力拉动物体a，经位移s＝0.6m后撤去拉力F，紧接着物体a与物体b发生碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰后物体b沿着轨道BO段运动。已知物体a与AB段轨道的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6。(1)求碰撞前物体a的速度大小；(2)试通过计算说明在轨道COD上物体b在O点之后将做什么运动？(二)动量观点与能量观点的综合应用1．两大观点(1)动量的观点：动量定理和动量守恒定律。(2)能量的观点：动能定理和能量守恒定律。2．三种技巧(1)若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律(机械能守恒定律)。(2)若研究对象为单一物体，且涉及功和位移问题时，应优先考虑动能定理。(3)动量守恒定律、能量守恒定律(机械能守恒定律)、动能定理都只考查一个物理过程的初、末两个状态有关物理量间的关系，对过程的细节不予细究，这正是它们的方便之处，特别对于变力做功问题，就更显出它们的优越性。[例2](2024·泉州高三模拟)如图所示，小周设计的玩具滑动的固定轨道分成三部分，倾斜粗糙的AB轨道，水平光滑的BC轨道，还有一段光滑的圆弧轨道与斜面AB相切于A点，圆弧轨道的圆心为O，半径为R＝0.5m，N为圆弧上的一点，且半径ON竖直，水平轨道上有一个轻弹簧，轻弹簧的左端与墙壁相连，右端与质量为m1＝6kg的小物块Q相连接，均处于静止状态。现在A处由静止释放一个质量为m2＝2kg的小滑块P，小滑块P与小物块Q发生弹性碰撞，已知AB轨道长为L＝4m，AB轨道与水平面的夹角θ＝37°，小滑块P与AB轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，且通过B点时无机械能损失，弹簧始终在弹性限度内。(空气阻力不计，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求小滑块P第一次运动到B点时的速度的大小vB。(2)求轻弹簧的最大弹性势能Ep。(3)若取走小滑块P和小物块Q，在第(2)问中弹簧压缩到最短的地方放置一个与小滑块P材料相同、质量为m0的小滑块，该小滑块恰能到最高点N，求小滑块的质量m0。(结果保留三位有效数字)规范答题：[针对训练]2．冰壶比赛中运动员用脚蹬固定的起踏器后和冰壶一起前进，在前掷线处将冰壶脱手。按比赛规则，队友可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数来调节冰壶的运动，使其到达理想位置。已知冰壶质量m＝20kg，运动员质量M＝70kg，重力加速度大小g＝10m/s2。(冰面视作水平面，冰壶视为质点)(1)在某次投壶过程中运动员离开起踏器时他和红色冰壶的速率v1＝2m/s，已知运动员和起踏器相互作用的时间t＝2.0s，求此过程中运动员(包含冰壶)在水平方向所受平均作用力的大小F；(2)若红色冰壶沿直线运动到距营垒中心x0＝5m处的速度v2＝1.8m/s，队友通过在其滑行前方持续摩擦冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶滑过被毛刷摩擦过的冰面后以v3＝1.2m/s的速度与静止在营垒中心、质量相等的蓝色冰壶发生对心碰撞，碰后无人再用毛刷摩擦冰面，蓝色冰壶以v4＝1.0m/s的速度向前滑行。求碰撞后红色冰壶的滑行距离x。(三)力学三大观点的综合应用力学三大观点的选用原则(1)求解物体某一时刻受力及加速度时，可用牛顿第二定律或运动学公式列式解决。(2)研究某一物体受到力的持续作用，运动状态改变的问题时，在涉及时间和速度，不涉及位移和加速度时要首先考虑选用动量定理；在涉及位移、速度，不涉及时间时要首先考虑选用动能定理。(3)若研究的对象为相互作用的物体组成的系统，一般考虑用机械能守恒定律和动量守恒定律解决，但要仔细分析研究的问题是否符合守恒条件。(4)在涉及相对位移问题时应优先考虑能量守恒定律，即滑动摩擦力与相对位移的乘积等于系统机械能的减少量，也等于系统产生的内能。(5)涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象的问题，通常可选用动量守恒定律，但须注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化。[例3]如图所示，质量为mA＝0.2kg的小球A系在长L1＝0.8m的细线一端，线的另一端固定在O点，质量为mB＝1kg的物块B静止于水平传送带左端的水平面上且位于O点正下方；左侧水平面、传送带平滑连接，物块B与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，传送带长L2＝6.5m，以恒定速率v0＝6m/s顺时针运转，现拉动小球使水平伸直后由静止释放，小球运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短)，小球反弹后上升到最高点时与水平面的距离为eq\f(L1,16)，取重力加速度g＝10m/s2，小球与物块均可视为质点，求：(1)小球与物块碰撞前瞬间对细线的拉力大小；(2)物块B与传送带之间因摩擦而产生的热量Q；(3)碰撞后，物块B到传送带P点需要的时间。规范答题：[针对训练]3．(2024·长春高三模拟)半径为r的eq\f(1,4)圆弧轨道AB与半径为2r的eq\f(1,4)圆弧轨道BC在B点平滑对接，固定放置在竖直平面内，轨道的最低点A和最高点C处的切线均水平，两轨道内壁均光滑。现让质量为m的小球甲(可视为质点)，在光滑的水平地面上以水平向右的速度与静止的、质量也为m的小球乙(可视为质点)发生碰撞，碰后乙能够到达C点。已知重力加速度为g。(1)若A、C两点轨道对乙的弹力大小之差为10mg，求小球乙从C点到落地点的位移大小；(2)若乙刚好能够到达C点，且甲、乙在碰撞过程中产生的热量为甲的初动能的eq\f(3,8)，求甲与乙碰撞之前甲的速度大小。作业评价：请完成配套卷P390课时跟踪检测(三十七)第5讲四种“类碰撞”典型模型研究(综合融通课)(一)子弹打木块模型模型图示模型特点(1)子弹水平打进木块的过程中，系统的动量守恒。(2)系统的机械能有损失。两种情境(1)子弹嵌入木块中，两者速度相等，机械能损失最多(完全非弹性碰撞)动量守恒：mv0＝(m＋M)v能量守恒：Q＝Ff·s＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)(M＋m)v2(2)子弹穿透木块动量守恒：mv0＝mv1＋Mv2能量守恒：Q＝Ff·d＝eq\f(1,2)mv02－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)Mv22＋\f(1,2)mv12))[例1]如图所示的物块静止在光滑的水平面上，一根轻弹簧一端固定在物块正上方的O点，另一端连接在物块上，弹簧刚好处于原长，弹簧的原长为L，一颗质量为m的子弹以大小为v0的水平速度瞬间射入物块并留在其中，当物块向右运动的速度减为零时，物块对水平面的压力刚好为零，物块质量为4m，轻弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，求：(1)子弹射入后物块的速度大小；(2)当物块的速度为零时，弹簧的形变量；(3)若将轻弹簧换成长为2L的细线(能承受的拉力足够大)，子弹打入木块后，木块向右运动并最终离开地面向上做圆周运动，要使物块能上升到圆周的最高点，子弹打入的初速度至少多大。规范答题：[针对训练]1.如图所示，质量为M的木块放在水平地面上，子弹沿水平方向射入木块并留在其中，测出木块在水平地面上滑行的距离为s，已知木块与水平地面间的动摩擦因数为μ，子弹的质量为m，重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，则子弹射入木块前的速度大小为()A．eq\f(m＋M,m)eq\r(2μgs) B．eq\f(M－m,m)eq\r(2μgs)C．eq\f(m,m＋M)eq\r(μgs) D．eq\f(m,M－m)eq\r(μgs)(二)“滑块—弹簧”模型模型图示模型特点(1)动量守恒：两个物体与弹簧相互作用的过程中，若系统所受外力的矢量和为零，则系统动量守恒。(2)机械能守恒：系统在运动过程中只有重力或弹簧弹力做功，系统机械能守恒。(3)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等，弹簧弹性势能最大，系统动能通常最小(相当于完全非弹性碰撞，两物体减少的动能转化为弹簧的弹性势能)。(4)弹簧恢复原长时，弹簧弹性势能为零，系统动能最大(相当于刚完成弹性碰撞)。[例2](2022·全国乙卷)如图(a)，一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上；物块B向A运动，t＝0时与弹簧接触，到t＝2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的v-t图像如图(b)所示。已知从t＝0到t＝t0时间内，物块A运动的距离为0.36v0t0。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为θ(sinθ＝0.6)，与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求(1)第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；(2)第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；(3)物块A与斜面间的动摩擦因数。规范答题：[针对训练]2．(2024·海口高三检测)(多选)如图所示，质量为m的物体A放在光滑水平面上，右端与一水平轻质弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上，质量为m的物体B以速度v0向右运动，与A相碰后一起压缩弹簧，直至B与A分离的整个过程中，下列说法正确的是()A．在整个过程中，物体A、B和弹簧组成的系统机械能守恒B．弹簧的最大弹性势能为eq\f(1,4)mv02C．物体A对B的冲量大小为eq\f(3,2)mv0D．物体A对B做的功为eq\f(1,8)mv02

(三)“滑块—曲面体”模型模型图示模型特点(1)上升到最大高度：m与M具有共同水平速度v共，此时m的竖直速度vy＝0。系统水平方向动量守恒，mv0＝(M＋m)v共；系统机械能守恒，eq\f(1,2)mv02＝eq\f(1,2)(M＋m)v共2＋mgh，其中h为滑块上升的最大高度，不一定等于弧形轨道的高度(相当于完全非弹性碰撞，系统减少的动能转化为m的重力势能)。(2)返回最低点：水平方向动量守恒，mv0＝mv1＋Mv2；系统机械能守恒，eq\f(1,2)mv02＝eq\f(1,2)mv12＋eq\f(1,2)Mv22(相当于完成了弹性碰撞)。[例3]如图所示，质量为M＝4kg的大滑块静置在光滑水平面上，滑块左侧为光滑圆弧，圆弧底端和水平面相切，顶端竖直。一质量为m＝1kg的小物块，被压缩弹簧弹出后，冲上大滑块，能从大滑块顶端滑出，滑出时大滑块的速度大小为1m/s。g取10m/s2。求：(1)小物块被弹簧弹出时的速度大小；(2)小物块滑出大滑块后能达到的最大高度h1；(3)小物块回到水平面的速度大小及再次滑上大滑块后能达到的最大高度h2。规范答题：[针对训练]3．(2024·广东茂名模拟)(多选)如图所示，c是半径为R的eq\f(1,4)圆周的圆弧形光滑槽，其质量为3m，静置于光滑水平面上，A为与c的圆心等高的点，B为c的最低点，与水平面相切。一可视为质点、质量未知的小球b静止在c右边的水平面上。将另一可视为质点、质量为m的小球a从槽口A点自由释放，到达水平面上与小球b发生弹性正碰。整个过程中，不计一切阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．小球a第一次下滑到B点过程中，小球a和光滑槽c组成的系统机械能守恒，动量守恒B．小球a第一次下滑到B点时，光滑槽c的速率为eq\r(\f(gR,6))C．小球a第一次下滑到B点时所受支持力大小为eq\f(5,2)mgD．当小球b的质量为3m时，小球a与小球b碰撞后，小球a沿光滑槽c上升最大高度为eq\f(1,64)R(四)“滑块—滑板”模型模型图示模型特点(1)系统的动量守恒，但机械能不守恒，摩擦力与两者相对位移的乘积等于系统减少的机械能。(2)若滑块未从木板上滑下，当两者速度相同时，木板速度最大，相对位移最大。求解方法(1)求速度：根据动量守恒定律求解，研究对象为一个系统。(2)求时间：根据动量定理求解，研究对象为一个物体。(3)求系统产生的内能或相对位移：根据能量守恒定律Q＝FfΔx或Q＝E初－E末，研究对象为一个系统。[例4](2022·山东高考，节选)如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的O′点，O′点左侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在O′点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动(要求摆角小于5°)，A以速度v0沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量mA＝0.1kg，B的质量mB＝0.3kg，A与B的动摩擦因数μ1＝0.4，B与地面间的动摩擦因数μ2＝0.225，v0＝4m/s，取重力加速度g＝10m/s2。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：(1)A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小vA与vB；(2)B光滑部分的长度d；(3)运动过程中A对B的摩擦力所做的功Wf。规范答题：[针对训练]4．(多选)如图所示，光滑水平面上放置滑块A和左侧固定轻质竖直挡板的木板B，滑块C置于B的最右端，三者质量分别为mA＝2kg、mB＝3kg、mC＝1kg。开始时B、C静止，A以v0＝7.5m/s的速度匀速向右运动，A与B发生正撞(碰撞时间极短)，经过一段时间，B、C达到共同速度一起向右运动，且此时C再次位于B的最右端。已知所有的碰撞均无机械能损失，木板B的长度为L＝0.9m，B、C之间的动摩擦因数为μ，取g＝10m/s2，下列说法正确的是()A．A与B碰撞后瞬间，B的速度大小为5m/sB．A与B碰撞后瞬间，B的速度大小为6m/sC．C与B左侧的挡板相撞后的一小段时间内，C对B摩擦力的冲量水平向左D．μ＝0.75作业评价：请完成配套卷P393课时跟踪检测(三十八)第6讲实验：验证动量守恒定律(重点实验)一、实验知能/系统归纳实验方案(一)研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒[实验器材]气垫导轨、光电计时器、天平、带挡光片的滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、游标卡尺等。[实验步骤]1．测质量：用天平测出两滑块质量。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(①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向)。[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为光电计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。2．验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。[注意事项]1．利用气垫导轨进行实验，首先要调整导轨水平。2．气垫导轨未通气时，不允许将滑块在导轨上滑动，防止划伤、碰坏气垫导轨。3．给滑块的初速度应沿着气垫导轨的方向。[误差分析]1．气垫导轨是否完全水平，实验是否满足动量守恒的条件。2．滑块质量和挡光片宽度的测量是否准确。实验方案(二)研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒[实验器材]斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等。[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：按照如图甲所示安装实验装置。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。[数据处理]1．小球水平射程的测量：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度。2．验证的表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内是否成立。[注意事项]1．碰撞的两小球应保证“水平”和“正碰”。2．一般情况选质量较大的小球作为入射小球，即m1＞m2。3．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。[误差分析]1．主要来源于质量m1、m2的测量。2．小球落点的确定。3．小球水平位移的测量。二、实验关键/重点解读验证两物体碰撞过程中系统动量是否守恒，关键是实验设计与装置及两物体速度和质量的测量，实验设计与装置不同，测量物体的速度方法也不同，有时同一实验装置也可用来验证不同的规律。关键点(一)不同方案中速度的测量方式[题点训练]1.用如图所示装置验证动量守恒定律。先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽末端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。(1)对于上述实验操作，下列说法正确的是______；A．小球1每次必须在斜槽上相同的位置由静止滚下B．小球1可以在斜槽上不同的位置由静止滚下C．斜槽轨道末端必须水平D．斜槽轨道必须光滑(2)若入射小球质量为m1、半径为r1，被碰小球质量为m2、半径为r2，需________；A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1＝r2C．m1<m2，r1>r2 D．m1<m2，r1＝r2(3)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________；A．A、B两点间的高度差h1B．B点离地面的高度h2C．小球1和小球2的质量m1、m2D．小球1和小球2的半径r1、r2(4)当所测物理量满足表达式______________________________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。2．(2024·深圳高三模拟)如图1所示，某课外探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为：m1＝150.0g、m2＝200.0g。实验中弹射装置每次给滑块A的初速度均相同，滑块B初始处于静止状态。滑块A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为Δt1、Δt3，滑块B的遮光条通过光电门2的挡光时间为Δt2。(1)打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧弹出，测得通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，为使实验结果准确，后续的操作是________；A．调高右侧底座旋钮B．调高左侧底座旋钮C．将光电门1向左侧移动D．将光电门2向右侧移动(2)如图2所示，用游标卡尺测量遮光条的宽度d，其读数为________mm；(3)经测量滑块A、B上的遮光条宽度相同，则验证动量守恒的表达式为：________________(用m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3表示)；(4)小明同学改变实验设计继续验证动量守恒定律，他在滑块B的右端加上橡皮泥，两滑块每次相碰后会粘在一起运动。多次改变滑块B的质量m2，记录下滑块B的遮光条每次通过光电门的挡光时间Δt2，在方格纸上作出m2-Δt2图像。m2/g200210220230240Δt2/(×10－3s)9.39.69.810.110.43．如图甲所示，冲击摆是一个用细线悬挂着的摆块，弹丸击中摆块时陷入摆块内，使摆块摆至某一高度，利用这种装置可以测出弹丸的发射速度。实验步骤如下：①用天平测出弹丸的质量m和摆块的质量M；②将实验装置水平放在桌子上，调节摆绳的长度，使弹丸恰好能射入摆块内，并使摆块摆动平稳，同时用刻度尺测出摆长；③让摆块静止在平衡位置，扳动弹簧枪的扳机，把弹丸射入摆块内，摆块和弹丸推动指针一起摆动，记下指针的最大偏角；④多次重复步骤③，记录指针最大偏角的平均值；⑤换不同挡位测量，并将结果填入下表。挡位平均最大偏角θ/度弹丸质量m/kg摆块质量M/kg摆长l/m弹丸的速度v/(m·s－1)低速挡15.70.007650.07890.2705.03中速挡19.10.007650.07890.2706.11高速挡0.007650.07890.2707.15完成下列填空：(1)现测得高速挡指针最大偏角如图乙所示，请将表中数据补充完整：θ＝________度。(2)用上述测量的物理量表示发射弹丸的速度v＝__________________。(已知重力加速度为g)(3)为减小实验误差，每次实验前，并不是将指针置于竖直方向的零刻度处，常常需要试射并记下各挡对应的最大指针偏角，每次正式射击前，应预置指针，使其偏角略小于该挡的最大偏角。请写出这样做的一个理由：__________________。4．(2023·辽宁高考)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eq\f(\r(s0)－\r(s1),\r(s2))＝________(用m1和m2表示)，然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒；(4)由于存在某种系统或偶然误差，计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1，写出一条产生这种误差可能的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[归纳建模]在验证动量守恒定律的实验中，物体速度的测量方式很多种，如第1题利用平抛运动的水平位移代替速度，第2题利用光电门测量滑块的速度，第3题利用机械能守恒定律测量摆块速度，第4题则利用动能定理和滑行位移测量硬币速度。关键点(二)同一实验装置验证不同的物理规律[题点训练]1.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