2021学年4 实验：验证动量守恒定律精品同步测试题

1.4实验：验证动量守恒定律人教版（  2019）高中物理选择性必修第一册同步练习

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 用图示装置做“验证动量守恒定律”实验，在滑块、上分别装有相同的挡光片及弹簧圈，测出挡光片宽度、滑块、的质量分别为、实验时打开气泵，让滑块以一定的初速度向左运动并与静止的滑块碰撞，记下滑块经过光电门的挡光时间和滑块、分别经过光电门的挡光时间和，下列相关说法中正确的是(    )

A. 滑块、的质量必须相等
B. 实验前调节导轨平衡时，不用打开气泵，只需滑块能在任意位置平衡即可
C.   若实验发现略大于，可能的原因是导轨左端偏低
D. 若实验发现，说明碰撞时动量守恒且无机械能损失

2. 某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球，标记下小球撞击在挡板上的位置，再在水平轨道上放上质量为的小球，从同一高度释放小球，标记两球撞击挡板的位置、，关于本实验下列说法正确的是

A. 位置为小球撞击挡板的位置
B. 两小球从碰撞后至撞击挡板的过程中在空中运动的时间相同
C. 小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大
D. 该实验中可用来反映小球的初动量

3. 如图所示为验证动量守恒实验装置图．先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，然后把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置静止释放，与小球相撞，并多次重复．根据水平地面记录纸上落点痕迹的照片，估算小球与的质量之比为(    )

A.  B.  C.  D.

4. 在“验证动量守恒定律”的实验中，将仪器按要求安装好后开始实验，如图所示。第一次不放被碰小球，直接将入射小球从斜槽轨道上某位置由静止释放；第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分，让入射小球仍从斜槽轨道上的同一位置由静止释放。在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为、、、，设入射小球和被碰小球的质量分别为、，则下列说法中正确的有(    )

A. 斜槽末端的水平部分必须光滑
B. 第二次被碰小球的落点是
C. 入射小球的质量应该小于被碰小球的质量
D. 若碰撞过程动量守恒，在误差允许的范围内应满足：

5. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒．入射小球质量为，被碰小球质量为点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球多次从倾斜轨道上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距点的距离，然后把被碰小球静止于水平轨道末端，再将入射小球从倾斜轨道上位置静止释放，与小球相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距点的距离．则下列说法正确的是(    )

A. 实验中要求两小球半径相等，且满足
B. 实验中要求倾斜轨道必须光滑
C. 如果等式成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒
D. 如果等式成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞

6. 在做验证动量守恒定律实验时，入射球的质量为，被碰球的质量为，小球的半径为，各小球的落点如图所示．下列关于这个实验的说法正确的是                                              (    )

A. 入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球
B. 让入射球与被碰球连续次相碰，每次都要使入射球从斜槽上不同的位置滚下
C. 要验证的表达式是
D. 要验证的表达式是

7. 下列关于“探究碰撞中的不变量”实验叙述中不正确的是(    )

A. 实验中探究不变量的对象是相互碰撞的两个物体组成的系统
B. 实验对象在碰撞过程中存在内部相互作用的力，但外界对实验对象的合力为零
C. 物体的碰撞过程，就是机械能的传递过程，可见，碰撞过程中的不变量就是机械能
D. 利用气垫导轨探究碰撞中的不变量，导轨必须保持水平状态

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8. 某同学用如图所示装置来探究碰撞中的不变量。让质量为的小球从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为的小球发生碰撞。实验中必须要求的条件是(    )

A. 斜槽必须是光滑的
B. 斜槽末端的切线必须水平
C. 与的球心在碰撞瞬间必须在同一高度
D. 每次必须从同一高度处滚下

9. 下列说法正确的是

A. 在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，将摆球从平衡位置拉开释放，在摆球经过平衡位置的同时开始计时
B. 在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验中，可以使用多用电表来测量电压
C. 在“探究碰撞中的不变量”的实验时，斜槽末端的切线必须水平，目的是为了使两球碰撞时动能无损失
D. 在“测定玻璃的折射率”实验中，为了减小实验误差，应该改变入射角的大小多次测量数据

10. 利用气垫导轨验证碰撞中动量守恒，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，甲、乙两图中左侧滑块的质量均为，右侧滑块的质量均为。甲图，左、右滑块撞前速度设为和，撞后速度设为和；乙图，左滑块以速度向静止的右滑块滑来。下列说法正确的是(    )

A. 气垫导轨要调为水平，并严禁不开气源时滑动滑块
B. 若要求碰撞前后动能损失最小应选择乙图进行实验
C. 甲图要验证的动量守恒表达式是
D. 乙图碰撞前后动能损失了

11. 下列关于“探究碰撞中的不变量”实验叙述中正确的是(    )

A. 实验中探究不变量的对象是相互碰撞的两个物体组成的系统
B. 实验对象在碰撞过程中存在内部相互作用的力，但外界对实验对象的合力为零
C. 物体的碰撞过程，就是机械能的传递过程，可见，碰撞过程中的不变量就是机械能
D. 利用气垫导轨探究碰撞中的不变量，导轨必须保持水平状态

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

12. 如图甲所示的装置叫作阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律，如图乙所示已知当地的重力加速度为
     

该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度如图丙所示，则   然后将质量均为的含挡光片和挂钩、的含挂钩的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，置于桌面上处于静止状态，测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离．

验证机械能守恒定律实验时，该同学在的下端挂上质量为的物块含挂钩，让系统重物、以及物块中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为如果系统重物、以及物块的机械能守恒，应满足的关系式为   用所给字母表示，引起该实验系统误差的主要原因有   写一条即可．

为了验证动量守恒定律，该同学让在桌面上处于静止状态，将从静止位置竖直上升后自由下落，直到光电门记录下挡光片挡光的时间为未接触桌面，则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为   如果该同学忘记将下方的取下，完成测量后，验证动量守恒定律的表达式为   用所给字母表示

13. 某实验小组用气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，实验装置如图所示。、两个滑块包括遮光片的质量分别为、，、两滑块上遮光片的宽度分别为、。
     

实验前，需要将气垫导轨调节水平。接通气源，调节气垫导轨的水平螺钉，在导轨上只放滑块，轻推滑块，如果滑块通过两个光电门的时间________，则表明气垫导轨调节水平。

将两滑块放在气垫导轨上图示的位置，轻推滑块，使其以一定的速度向右滑，通过光电门后与静止的滑块相碰并粘合，两者一起通过光电门，与光电门相连的计时器显示滑块通过光电门的时间为、滑块通过光电门的时间为，测得滑块通过光电门的时间为________，碰撞过程中需要验证的动量守恒定律的表达式为________。均用题中所给的字母表示

如果上述物理量均已测出，代入数据后发现碰前的动量略大于碰后的动量，请分析引起实验误差的原因：________。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

14. 如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置。接下来的实验步骤如下：
    步骤：不放小球，让小球从斜槽上点由静止滚下，并落在水平面上。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点；
    步骤：把小球放在斜槽末端点，让小球从点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置、点；步骤：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置、、到点的距离，即、、的长度。
    
    
    对于上述实验操作，下列说法正确的是______。
    A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下   斜槽轨道必须光滑
    C.小球的质量应大于小球的质量
    上述实验除需测量、、的长度外，还需要测量的物理量有______。
    A.点距地面的高度  B.小球和小球的质量   小球和小球的半径
    当所测物理量满足表达式_______用实验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。如果还满足表达式_____用实验所测量物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。
15. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
    实验中直接测量小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量______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
    B.小球做平抛运动的射程
    C.小球抛出点距地面的高度
    图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，再将入射球从斜轨上相同位置静止释放，与小球相碰，并多次重复．
    接下来要完成的必要两个步骤是______填选项前的符号
    A.用天平测量两个小球的质量、
    B.测量小球开始释放高度
    C.测量抛出点距地面的高度
    D.分别找到、相碰后平均落地点的位置、，并测量平抛射程、
    经测定，，，小球落地点的平均位置距点的距离如图所示．则碰撞后和的动量大小比值为______。结果保留两位有效数字
    验证、碰撞过程系统动量守恒的表达式为______用、、、、表示
16. 某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进行必要的测量，验证木块间相互作用时动量守恒。

该同学还需要的器材是______________________________；

需要直接测量的物理量是写出相应的名称及符号______________________________；

用所测得数据验证动量守恒的关系式是__________；

木块到桌面左、右两端间的距离对实验结果的准确性__________填“有”或“无”影响。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查“验证动量守恒定律”实验．要验证的表达式为，明确该实验原理是解题的关键。平时同学们应该加强实验实践，而不是空洞的记忆实验。
【解答】
A、验证动量守恒定律，只要滑块、的质量已知就可以了，不要求滑块、的质量必须相等，故A错误；
B、调节导轨平衡时，必须要打开气泵，否则有较大的摩擦力，导致两滑块运动过程中的合力不为零，则动量不守恒，故B错误；
C、光电门测速原理为物体在极短时间内的平均速度等于瞬时速度。所以碰前的速度为，碰后、的速度分别为、，则碰前系统动量为，碰后系统动量为，碰前动量大于碰后动量，则应该是合外力对系统有负的冲量，可能的原因是导轨左端偏高，故C错误；
D、若动量守恒，则应该有，若机械能守恒，则有，联立可得，故D正确。  

2.【答案】 

【解析】解：、每个小球离开水平轨道后均做平抛运动，从图中可以看出每个小球每次平抛运动的水平位移相同；小球不与小球相碰时落点为，小球与小球相碰后，小球平抛初速度比第一次小，且，根据平抛运动学公式
水平方向：
竖直方向：
因为，小球平抛初速度大，下落高度小，所以点应为小球撞击挡板位置，位置应为小球撞击挡极位置，故AC错误。
：由：可知，两小球撞击挡极，下落高度不同，运动时间也不同，故B错误
D、根据平抛运动公式解得因此验证碰撞过程动量守恒，需验证：，可得：

所以可以用来反映小球的初动量，故D正确；
故选：。
小球离开轨道后做平抛运动，两球碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后分析答题。
本题考查了验证动量守恒定律实验，实验设计新颖，与课本上的实验不同，认真审题、根据题意知道实验原理是正确解题的前提与关键；应用平抛运动规律、动量守恒定律即可正确解题。
 

3.【答案】 

【解析】

【分析】小球碰撞中动量守恒，由于本实验通过小球做平抛运动的水平位移来代替 小球碰撞前后的速度，根据碰撞前的速度与水平位移的关系，以及碰撞后速度与水平位移的关系，来确定动量守恒定律表达式。两球相碰前后的动量守恒列式求解。
【解答】设落地点从左向右依次为、、，

根据动量守恒：

由照片可知、、的长度之比约为，
代入解得：，
与选项最接近，故选A。  

4.【答案】 

【解析】

【分析】
斜槽末端的水平部分光滑与否不会对实验造成影响；入射球不能被弹回，其质量大于被碰球质量；入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以水平方向，被碰小球在入射小球的前面，应用动量守恒定律分析答题。
掌握实验原理是解题的关键。
【解答】
A.斜槽末端的水平部分必须水平，光滑与不光滑均不会对小球做平抛产生影响，只是不光滑时平抛的初速度小些而已，故A错误；
B.入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以 点是没有碰时入射小球的落地点， 是碰后入射小球的落地点， 是碰后被碰小球的落地点，故 B错误；
C.为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，故C错误；
D.如果两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，
小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间相等，
上式两边同时乘以得：，得：，即：，故D正确。
故选：。  

5.【答案】 

【解析】

【分析】
为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，由于两球从同一高度下落，故下落时间相同，所以水平向速度之比等于两物体水平方向位移之比，然后由动量守恒定律与机械能守恒分析答题．
本题考查了实验注意事项，知道实验原理与实验注意事项即可正确解题，要注意基础知识的学习与掌握，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移来代替速度，成为是解决问题的关键．
【解答】
A、实验中要求两小球半径相等，且为了防止出现入射球反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即，故A错误；
B、实验中要求倾斜轨道不需要光滑，只要每次从同一点由静止滑下即可，故B错误；
C、小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间相等，
它们的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，
若两球相碰前后的动量守恒，则有：，又，，，
代入得：，故C错误；
D、若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得：，代入数据得：，故D正确．
故选：．  

6.【答案】 

【解析】

【分析】
要保证碰撞前后球的速度方向保持不变，则必须让球的质量大于球的质量为了保证每次小球运动的情况相同，故应该让入射小球每次从同一位置滚下。
本题要验证动量守恒定律定律即，应用动量守恒定律与平抛运动特点分析答题。

【解答】
A.为让两球发生对心碰撞，两球的直径应相等，即两球大小相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故A错误；

B.让入射球与被碰球连续次相碰，为保证球的速度相等，每次都使入射小球从斜槽上相同的位置由静止滚下，故B错误；

小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，如果碰撞过程动量守恒，则：，两边同时乘以得：，即，故C正确，D错误；

故选：。

7.【答案】 

【解析】

【分析】
关于“探究碰撞中的不变量”实验中，灵活运用整体法分析，且其实验为验证动量守恒定律的，遵循动量守恒。

【解答】
实验的形式可以改变，但是“探究碰撞中的不变量”实验研究的始终是两个相互碰撞的物体组成的整体系统。在此过程中，摩擦力为，整体外力合力为故AB正确。

C.“探究碰撞中的不变量”实验为验证动量守恒定律，所以碰撞中守恒的是动量，不是机械能。故C错误。

D.利用气垫导轨探究碰撞中的不变量，为准确测量，导轨必须保持水平状态，故D正确。

该题选择错误选项，故选：。

8.【答案】 

【解析】解：、只要小球从同一位置由静止滑下，小球到达水平位置时的速度相同即可，不需要斜面光滑，故A错误；
B、实验中通过测量小球运动的水平射程来“替代”小球碰撞前后的速度，为了进行这样的”替代”，则要求小球离开斜槽的末端后做平抛运动，所以在安装斜槽时必须保证斜槽的末端切线水平，故B正确；
C、为了让两小球碰撞后速度均沿水平方向，碰撞时两小球的球心应在同一高度上，故C正确；
D、为了让小球到达水平面时的速度相同，小球必须从同一位置由静止滑下，故D正确。
故选：。
根据实验原理，斜槽的作用是每次使小球获得相同的初速度，只需要每次从同一高度处滚下即可，与光滑与否无关；实验需要保证小球碰撞后做平抛运动，则斜槽末端的切线必须水平；实验要求两球发生对心碰撞。
本题考查探究碰撞中的不变量这一实验，关键是弄清实验原理，本题考查知识点有针对性，重点突出，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
 

9.【答案】 

【解析】

【分析】
在该实验的过程中要求摆长不变，摆角不超过；
用多用电表的交流电压挡测电压时，先用高量程后换用中量程的挡位测量；
斜槽的末端水平是为了碰撞前后小球做平抛运动；
为了减小偶然误差，一般多次测量取平均值，测定折射率也不例外。
实验原理是每一个高中实验的基础，在基本仪器会应用的基础上，要学会根据实验原理去分析仪器选择、数据处理、误差分析等问题，实验原理是实验题的核心。
【解答】
A、要使单摆是简谐运动，摆角应不超过，测周期时应从平衡位置开始计时，故A错误；
B、在探究变压器匝数与电压的关系时，可用多用电表的交流挡测电压，但要注意不能超过量程，故B正确；
C、用平抛装置探究碰撞中的守恒量，斜槽末端要水平是保证碰撞前后小球做平抛运动，不是无动能损失，故C错误；
D、为了减小偶然误差，多次改变入射角，测得折射角，最后计算平均值，故D正确；
故选：。  

10.【答案】 

【解析】解：、系统所受合外力为零系统动量守恒，实验前气垫导轨要调为水平，实验时要打开气源，严禁不开气源时滑动滑块，故A正确；
B、图甲中滑块发生弹性碰撞，图乙中滑块发生完全非弹性碰撞，要求碰撞前后动能损失最小应选择图甲进行实验，故B错误；
C、滑块碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前滑块的速度方向为正方向，由动量守恒定律可知，甲图要验证的动量守恒表达式是，故C正确；
D、乙图中设碰撞后滑块的速度为，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
碰撞前后动能损失了，解得：，故D正确。
故选：。
系统所受合外力为零，系统动量守恒；滑块发生完全非弹性碰撞时系统损失的机械能大，滑块发生完全弹性碰撞，系统机械能守恒；应用动量守恒定律与能量守恒定律分析答题。
知道动量守恒的条件是解题的前提，理解实验原理，根据题意应用动量守恒定律与能量守恒定律即可解题。
 

11.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了验证动量守恒定律实验，知道实验原理、实验成立的条件，知道动量守恒和机械能守恒的区别与联想。
关于“探究碰撞中的不变量”实验中，灵活运用整体法分析，且其实验为验证动量守恒定律的，遵循动量守恒。
【解答】
解：、实验的形式可以改变，但是“探究碰撞中的不变量”实验研究的始终是两个相互碰撞的物体组成的整体系统，在此过程中，系统所受外力的矢量和为零，故AB正确；
C、“探究碰撞中的不变量”实验为验证动量守恒定律，所以碰撞中守恒的是动量，不是机械能。故C错误。
D、利用气垫导轨探究碰撞中的不变量，为准确测量，导轨必须保持水平状态，故D正确。
故选：。  

12.【答案】；

 ，绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等任写一条即可；

 ， 

【解析】

【分析】
本题考查验证机械能守恒定律实验和验证动量守恒定律实验，解决本题的关键是明确实验过程，理解实验原理。
游标卡尺是精度的仪器，测得值为主尺读数游尺精度对齐格数，注意精读的位次；
根据光电门测出末速度，列出、系统的机械能守恒表达式，引起该实验系统误差的主要原因是阻力；
绳绷直前，做自由落体运动，根据位移时间公式可求，即绳绷直前的速度，此时的速度为，绳绷直以后，一起运动，根据挡光片挡光的时间为可求此时、的速度，根据系统机械能守恒可算出绳绷直瞬间的速度，根据动量守恒定律带入数值。
【解答】
游标卡尺有个分度，精确度为，由图丙知，挡光片的宽度；
由系统机械能守恒定律得，
解得验证机械能守恒定律应满足的关系式为，
引起该实验误差的主要原因有：绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物在运动过程中受空气阻力等；

由匀变速直线运动规律得，刚下落到绳绷紧时，
解得，则系统作用前的动量，
则绳绷紧后，、一起做匀速直线运动，
则系统刚作用完后的速度，动量，
故需要验证的动量守恒定律的表达式为；
如果该同学忘记将下方的取下，
则系统作用前的动量，则绳绷紧后，
A、、一起做匀加速直线运动，
设绳系统刚作用完后的速度大小为，从系统作用完到到达光电门的过程中，由动能定理得，
解得，
则系统刚作用完后的动量，
故需要验证的动量守恒定律的表达式为。

13.【答案】相等；；滑块在运动过程中仍受到阻力作用 

【解析】

【分析】
如果滑块通过两个光电门的时间相等，则表明滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，气垫导轨调节水平。
碰撞后滑块、的速度相等，写出动量守恒的表达式；
如果上述物理量均已测出，代入数据后发现碰前的动量略大于碰后的动量，引起该误差的原因是滑块在运动过程中仍受到阻力作用。
【解答】
如果滑块通过两个光电门的时间相等，则表明滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，气垫导轨调节水平。
碰撞后滑块、的速度相等，因此，得到。；要验证的动量守恒的表达式为
如果上述物理量均已测出，代入数据后发现碰前的动量略大于碰后的动量，引起该误差的原因是滑块在运动过程中仍受到阻力作用。  

14.【答案】； ；    

【解析】

【分析】
在验证动量守恒定律的实验中，运用平抛运动的知识得出碰撞前后两球的速度，因为下落的时间相等，则水平位移代表平抛运动的速度．根据实验的原理确定需要测量的物理量．
根据动量守恒定律及机械能守恒定律可求得动量守恒及机械能守恒的表达式．
解决本题的关键掌握实验的原理，以及实验的步骤，在验证动量守恒定律实验中，无需测出速度的大小，可以用位移代表速度．同时，在运用平抛运动的知识得出碰撞前后两球的速度，因为下落的时间相等，则水平位移代表平抛运动的速度．若碰撞前后总动能相等，则机械能守恒．
【解答】
因为平抛运动的时间相等，根据，所以用水平射程可以代替速度，则需测量小球平抛运动的射程间接测量速度．故应保证斜槽末端水平，小球每次都从同一点滑下；同时为了小球能飞的更远，防止反弹，球的质量应大于球的质量；故AC正确，B错误；
故选：
根据动量守恒得，，所以除了测量线段、、的长度外，还需要测量的物理量是小球和小球的质量、．
故选：．
因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，是球不与球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表球碰撞前的速度，是球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后球的速度，是碰撞后球的水平位移，该位移可以代表碰撞后球的速度，当所测物理量满足表达式，说明两球碰撞遵守动量守恒定律，由功能关系可知，只要成立则机械能守恒，故若，说明碰撞过程中机械能守恒．
故答案为：； ；     

15.【答案】       

【解析】解：由于小球从同一位置平抛，落地时间相同，因此水平射程的大小用来间接测出碰撞前后的速度即可，故B正确，AC错误。
取水平向右为正方向，根据动量守恒定律可得：
设落地时间为，则
而，，
代入可得：
所以为了验证两球碰撞过程中动量守恒，需要用天平测量两个小球的质量、，还要分别找到、相碰后平均落地点的位置、，并测量平抛射程、，故AD正确，BC错误。
根据守恒守恒表达式可得
则碰撞后和的动量大小比值
故答案为：；；；；
验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难。因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小；
该实验过程中小球释放高度相同，根据动量守恒定律表达式结合小球的水平射程和水平速度关系得出验证动量是否守恒的表达式，据此判断需要测量的物理量。
根据问中的动量表达式求解两小球碰后动量的比值。
验证动量守恒定律中，学会在相同高度下，水平射程来间接测出速度，并利用水平位移的方式表达动量守恒表达式，并能据此处理问题。
 

16.【答案】刻度尺、天平；
两木块的质量、和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离、；
；
无。 

【解析】解：本次实验需要验证的关系式为，
而速度需要根据公式求解，为平抛运动的水平位移，两木块做平抛运动的时间相同，因此需要直接测量的物理量为两木块的质量、和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离、，需要的器材为刻度尺和天平；

根据公式和，可得要验证动量守恒的关系式为；

由于这一系统置于光滑的水平桌面上，因此木块在桌面上运动时水平方向速度不变，故木块到桌面左、右两端间的距离对实验结果的准确性无影响。