1.4 实验：验证动量守恒定律培优提升题练习（word版含答案）.docx

1.4实验：验证动量守恒定律一、单选题1. （2021 江苏苏州高二期中）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乙的小球a,标记下小球a撞击在挡板上的位置“，再在水平轨道上放上质量为%的小球b,从同一高度释放小球a,标记两球撞击挡板的位置尸、M 关于本实验下列说法正确的是（）A.小球Q位置N为小球b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mD.该实验中可用7笳来反映小球a的初动量2. （2022全国高二课时练习）在“验证动量守恒定律”的实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端点的切线保持水平，这样做的目的是为了使（）A.入射小球得到较大的速度B.入射小球与被碰小球对心碰撞后速度为水平方向C.入射小球与被碰小球对碰时无动能损失D.入射小球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出3. （2022江苏模拟预测）在研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒的实验中，实验装置如A.不需要测量小球的质量加答案第2页，共1页B.需要测量小球下落的高度C.用重垂线来检测斜槽末端是否水平D.用小球的水平位移大小表示碰撞前后的速度大小4. （2020全国高三专题练习）某中学实验小组的同学在“探究碰撞中的不变量，寸，利用了如图所示的实验装置进行探究，下列说法正确的是（）O M P NA.要求斜槽一定是光滑的且斜槽的末端必须水平B.入射球每次释放点的高度可以任意调节C.入射球和被碰球的直径必须相等D.入射球的质量必须与被碰球的质量相等二、多选题5. （2022全国高二专题练习）在用气垫导轨“验证动量守恒定律”时，不需要测量 的物理量是（）A.滑块的质量B.挡光片的宽度C.挡光的时间D.光电门的高度6. （2021 全国高二课时练习）用下图实验装置验证动量守恒定律，a、b球的半径 为一，a球的质量加/, b球的质量加2,则下列说法正确的是（）A.小球滚动滑槽必须光滑B. a球的质量加/应大于b球的质量加2C.要验证的表达式是mQB=mOA+m20cD.要验证的表达式是miOB=miOA-m2 （OC - 2/）7. （2021 全国高二课时练习）如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.在本实验中，实验必须要求的条件是（）A.斜槽轨道应尽可能光滑B,斜槽轨道末端的切线水平C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D.入射小球与被碰小球满足外牡，ra = rb三、实验题8. (2022北京市顺义区第一中学高二期末)某学习小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律(叫加2)。(1)实验中必须要求的条件是 oA.斜槽轨道尽量光滑以减少误差B.斜槽轨道末端的切线必须水平C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D.入射球每次必须从轨道的同位置由静止释放(2)图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球如多次从斜轨上 S位置静止释放，找到其平均落地点的位置尸。测量平抛射程OR然后把被碰小球加2 静置于水平轨道的末端，再将入射球加/从斜轨上S位置静止释放，与小球 22相碰。并A.为了完成该实验还需要用天平测量两个小球的质量?/、m2B.为了完成该实验还需要分别找到2八22相碰后平均落地点的位置N并测量平抛射程。M、ON（3）为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式 （用所测量的量表 示）若要判断两球是否是弹性碰撞，则该同学还需验证的表达式为：（用所测 量的量表示）（4）该学习小组又用气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，将A、B两滑块在一水平长 直气垫导轨上相碰，用频闪照相机分别在，。=。，加，, L=3加时亥内 光拍照，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，已知x轴上单位长度为3， %=；相；向右为正方向。若碰前B静止，则碰撞发生看时刻，碰后区的动量为 （用上、m、，表示）。B BA A A Arpw<UUU-U-Uu>012 3 4 5 67X9. （2022山东省沂南第一中学高二开学考试）某同学用如图所示的实验装置来验证动 量守恒定律，小球1的质量为加/,它从斜槽上某点滚下，离开斜槽末端时的速度记为V/ （称为第一次操作）；小球2的质量为22,小球1第二次从斜槽上原位置滚下，跟小 球2碰撞后离开斜槽末端的速度分别记为匕和岭（称为第二次操作）。实验所验证的计算式为（用所给物理量表示）（2）如果第二次操作时，小球1从斜槽上开始滚下时位置比原先低一些，这将会影响计算式中物理量，如果其他的操作都正确，则A.碰后两球的动量之和小于B.碰后两球的动量之和等于miv1C.碰后两球的动量之和大于m/v/（3）如果在第二次操作时，发现在第一次操作中，槽的末端是不水平的，有些向上倾 斜，于是把它调为水平，调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同。然后让小球在斜 槽上原标记位置滚下进行第二次操作，分析时仍然和第一次操作的数据进行比较，其 他实验操作都正确，且调节斜槽引起小球在空中运动时间的变化可忽略不计，则A.碰后两球的动量之和小于加/刃B.碰后两球的动量之和等于掰/盯C.碰后两球的动量之和大于掰10. （2022湖北高三阶段练习）如图所示为足够长的气垫导轨，导轨上的两滑块质量 均为加，两滑块上的挡光片宽度均为小 现将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律” 实验，实验中用滑块甲撞击静止在导轨上的滑块乙，第一次碰撞过程中，两滑块碰撞 端安有弹簧片，碰撞过程系统无机械能损失；第二次碰撞过程中，两滑块碰撞端粘有 橡皮泥，碰撞后两小车粘在一起。两次实验，光电门1记录的碰前滑块甲上的挡光片 的挡光时间均为，光电门2记录的第一次和第二次滑块乙上的挡光片的挡光时间分别 为小通过实验验证了这两次碰撞均遵循动量守恒定律，则：光电门1光电门2 （1）人4的关系应为，%;小一的关系应为1 t2.（均填或“=”）（2） m=（用含d、加的式子表示）。t11. （2022安徽华星学校高二期末）某同学为了做“探究碰撞中的不变量”的实验，结合平抛运动将书本上的实验进行了改装，实验装置如图所示，两碰撞小球半径相同，小球A的质量为机A，小球B的质量为2於 且丹啊，重力加速度为g。基本操作如下：A ,在斜面上先后钉上白纸和复写纸，斜面顶端与斜槽末端等高，并将斜面上边缘定为 。点，将小球A从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹 P; .把半径与A相同的小球3静止放在斜槽轨道最右端，将小球A仍从原固定点处由静 止释放，和小球B相碰后，两球撞在木板上得到痕迹和N； .用刻度尺测量纸上。点到V、P、N三点的距离分别为不、入2、刍。根据上述实验过程，回答：（1）关于该实验，下列说法不正确的是 oA.需要测量小球A、5的质量B.需要测量斜槽末端相对地面的高度C.需要测量斜面的倾角D.需要使斜槽末端水平（2）若祖口为所探究的不变量，则需要验证的关系式为 o12. （2022云南沧源低族自治县民族中学高二期末）某同学设计了一个用打点计时器 验证动量守恒定律的实验，在小车A的前端黏有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运 动，然后与原来静止的小车3相碰并黏在一起，继续做匀速运动，如图甲所示，在小 车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡 摩擦力。cm10.50A8.40 口 DC 908 D§95e（1）若已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间的距离，A为运动起始的点，则应选 段来计算A碰前的速度，应选 段来计算A和3碰后的共同速度。（2）已测得小车A的质量M、=0.40kg,小车的质量m“=0.20kg,则由以上结果可得碰前总动量 kg.m/s,碰后总动量p'=kg.m/s。（计算结果保留3位有效数字）。 13. （2022浙江高三开学考试）实验一：（1）某同学用下图装置进行“探究碰撞中的不变量”的实验，向左轻推前端带针小车后，该小车与前方后端带橡皮泥的小车碰撞，后成为整体一起前进。为了平衡摩擦 力，垫片应该垫在长木板的（填“左端”或“右端。两小车的质量（填“必须要”或“不必要”）相等。（2）根据纸带可判断两车的碰撞处必对应纸带上的 （填78"、“CZT或“DE"）两个计数点之间，且碰前带针小车的速度为 m/s （打点计时器所用电源频率为50Hz,结果保留三位有效数字）。A BCD E/ 8.40cm10.50cm9.08cm6.95cm/14. （2022全国高三阶段练习）小江为了验证动量守恒定律设计了如图的实验装置， 取一段中心处有一小孔、两端开口的PP管，将PP管水平放置搁置在图示木架上。选 择两个材质和体积均相同的打孔小球（直径略小于25mm）,用一根细绳穿过两小球将 弹簧压缩至。/管的中间，调整两小球，使两小球距出口位置保持相同。点燃火柴，通 过管中小孔烧断细线，两小球在弹簧的弹力作用下，分别从玻璃管的两个端口飞出， 落至水平台面的4 3两处。回答下列问题：（1 ）本次“验证动量守恒定律”实验只需要测量的物理量是 OA.弹簧的压缩量AxB.两小球的质量加C.管口中心到水平台面的高度D.小球落地点/、3到管口正下方的水平距离4和与（2）利用上述测得的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是 o（3）若小江要通过该装置得到细绳烧断前弹簧的弹性势能，除了要查得当地的重力加 速度g外，还需要测量 （用测量量的字母表示），根据已知量和测量量写出弹性 势能的表达式：。15. (2022安徽芜湖高二期末)如图甲，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的 倾斜程度以平衡摩擦力，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车尸前端贴有橡皮 泥，后端连一打点计时器纸带，接通打点计时器电源后，让小车P以某速度做匀速直 线运动，与置于木板上静止的小车。相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计 时器电源频率为50Hz,得到的纸带如图乙所示，已将各计数点之间的距离标在图上。打点小车O小包迎那 出墨口带A B C DE 8.40 10.509.08 6.95 em乙(1)图中数据有45、BC、CD、。石四段，计算小车P碰撞前的速度大小，则应选段；计算小车户和。碰后的速度大小应选 段。(选填"8"、"3(丁、"C”或(2)测得小车0的质量町=0.4kg,小车。的质量佗=().2kg,根据纸带数据，碰前 两小车的总动量大小为 kg-m/s (计算结果保留三位有效数字)。参考答案：1. D2. B3. D4. C5. BD6. BC7. BCD37TlL8. BD ABm、OP = m、OM + m? ON- OP2 = mx - OM2 + /n2 - ON2 Ar2<2/Z7 .-BC9. g Vj = m, % + m2v2A B11.10.12. BCDE 0.4200.41713. 右端 不必要 CD 1.0514. D y-小球的质量加、管口中心到水平台面的高度弓=塞1；+砌15. BC DE 0.420答案第1页，共1页