高考物理一轮复习课时限时练：验证动量守恒定律.docx

验证动量守恒定律课时限时练1.(2020广西钦州市4月综测)如图甲，某实验小组采用常规方案验证动量守恒定律。实验完成后，该小组又把水平木板改为竖直木板再次实验，如图乙所示。图中小球半径均相同、质量均已知，且mAmB，B、B 两点在同一水平线上。,图(1)若采用图甲所示的装置，实验中还必须测量的物理量是_。(2)若采用图乙所示的装置，下列说法正确的是_。A.必需测量BN、BP和BM的距离B.必需测量BN、BP和BM的距离C.若，则表明此碰撞动量守恒D.若，则表明此碰撞动量守恒2.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。图(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_(填选项前的序号)，间接地解决这个问题。A.小球开始释放的高度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(2)用天平测量两个小球的质量m1、m2。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放；然后把被碰小球m2静置于轨道水平部分的右侧末端，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并重复多次，分别找到小球的平均落点M、P、N，并测量出平均水平位移OM、OP、ON。(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_用(2)中测量的量表示；若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为_用(2)中测量的量表示。3. (2020全国卷，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：图(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t1、t2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p_(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：d1.000 cm，m11.50102 kg，m20.400 kg，t13.900102 s，t21.270102 s，t121.50 s，取g9.80 m/s2。计算可得I_Ns，p_kgms1(结果均保留3位有效数字)。(7)定义100%，本次实验_%(保留1位有效数字)。4.如图甲所示为验证动量守恒的实验装置，气垫导轨置于水平桌面上，G1和G2为两个光电门，A、B均为弹性滑块，质量分别为mA、mB，且选择mA大于mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，实验过程如下：图调节气垫导轨成水平状态；轻推滑块A，测得A通过光电门G1的遮光时间为t1；A与B相碰后，B和A先后经过光电门G2的遮光时间分别为t2和t3。回答下列问题：(1)用螺旋测微器测得遮光片宽度如图乙所示，读数为_ mm。(2)实验中选择mA大于mB的目的是：_。(3)碰前A的速度为_。(4)利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为：_。5.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，弹性球1、2的质量分别为m1、m2。图(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)。6.某实验小组采用如图所示的实验装置验证动量守恒定律：在长木板上放置甲、乙两辆小车，长木板下垫有小木块用以平衡两小车受到的摩擦力，甲车的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，纸带穿过位于甲车后方的打点计时器的限位孔。某时刻接通打点计时器的电源，推动甲车使之先加速再匀速运动，与原来静止在前方的乙车相碰并粘在一起，然后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50 Hz。图(1)现得到如图所示的打点纸带，A为打点计时器打下的第一个点，测得各计数点间的距离分别为AB8.40 cm，BC10.50 cm，CD9.08 cm，DE6.95 cm，相邻两个计数点之间还有四个计时点，则应选_段计算甲车碰前的速度，应选_段计算甲车和乙车碰后的共同速度。(均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)图(2)用天平测得甲车及橡皮泥的总质量为m10.40 kg，乙车的质量为m20.20 kg，取甲、乙两车及橡皮泥为一个系统，由以上测量结果可求得碰前系统的总动量为_kgm/s，碰后系统的总动量为_kgm/s。答案(1)BCDE(2)0.4200.4177.(2020广东省深圳市高三第二次线上统一测试)某同学在实验室使用半径相同的两个小球，按如图实验装置来验证动量守恒定律。他的主要实验操作如下：用天平测量a、b两球的质量m1和m2用游标卡尺测出两个小球的直径d用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H用铅垂线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O在白纸上面放好复写纸，先不放b球，把a球从斜槽轨道上D点由静止释放，落到复写纸上，重复多次；再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端，把a球仍从D点由静止释放，和b球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和N，并用刻度尺测量出图中的O、O和O的长度(1)上述实验操作中不必要的步骤是_。(2)如果满足关系式_，则验证了系统碰撞过程中动量守恒。(用测量的物理量表示)(3)实验测得：m130.0 g，m210.0 g，O16.10 cm，O30.30 cm，O40.60 cm。则本实验的相对误差是_。8.(2020东北三省四市教研联合体高三下模拟)某同学设计了验证动量守恒定律的实验。所用器材有：固定有光电门的长木板、数字计时器、一端带有遮光片的滑块A(总质量为M)、粘有橡皮泥的滑块B(总质量为m)等。将长木板水平放置，遮光片宽度为d(d很小)，重力加速度为g，用相应的已知物理量符号回答下列问题：(1)如图a所示，使A具有某一初速度，记录下遮光片经过光电门的时间t和A停止滑动时遮光片与光电门的距离L，则A经过光电门时的速度可表示为v_；A与木板间的动摩擦因数_。(2)如图b所示，仍使A具有某一初速度，并与静止在正前方的B发生碰撞(碰撞时间极短)，撞后粘在一起继续滑行。该同学记录了遮光片经过光电门的时间t0，A、B撞前B左端距光电门的距离s1，以及A、B撞后它们一起滑行的距离s2，若A、B材料相同，它们与木板间的动摩擦因数用字母表示，如需验证A、B系统碰撞时满足动量守恒定律，只需验证_成立即可。答案1. (1)OM、OP和ON的距离(2)BC2. (1)C(3)m1OPm1OMm2ONm1OP2m1OM2m2ON23. (1)大约相等(5)m1gt12m2(6)0.2210.212(7)44. (1)1.195(1.1931.197均可)(2)保证碰撞后滑块A不反弹(3)(4)5. (1)立柱高h桌面离水平地面的高度H(2)2m12m1m26. (1)BCDE(2)0.4200.4177. (1)(2)m1Om1Om2O(3)2%8. (1)(2)M (Mm)