新教材物理一轮总复习-课时分层作业29验证动量守恒定律习题.docx

《新教材物理一轮总复习-课时分层作业29验证动量守恒定律习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材物理一轮总复习-课时分层作业29验证动量守恒定律习题.docx（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、课时分层作业(二十九)验证动量守恒定律基础强化练12023重庆西南大学附中模拟如图所示，某同学利用气垫导轨和光电门“验证动量守恒定律”将气垫导轨放置在水平桌面上，导轨的左端有缓冲装置，右端固定有弹簧将滑块b静止放于两光电门之间，用弹簧将滑块a弹出滑块a被弹出后与b发生碰撞，b与缓冲装置相碰后立即停下，测得滑块a、b质量分别为ma、mb，两个滑块上安装的挡光片的宽度均为d.(1)实验中记录下滑块b经过光电门时挡光片的挡光时间为t0，滑块a第一次、第二次经过光电门A时，挡光片的挡光时间分别为t1、t2，则通过表达式_可以验证动量守恒定律滑块a、b的质量大小关系为ma_mb(填“”“”或“”).(2

2、)将滑块b上的挡光片取下，在两滑块端面粘上轻质尼龙拉扣，使两滑块碰撞后能粘在一起运动，记录下滑块a上挡光片经过光电门A的挡光时间为ta，滑块a、b粘在一起后挡光片经过光电门B的挡光时间为tb，若两滑块的质量仍为ma、mb，则验证动量守恒定律的表达式是_22023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

3、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m12m2，两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

4、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该同学要验证的关系式为_；若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式_是否成立能力提升练32023山西临汾模拟某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律在长木板的右端利用小木块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A前端贴有橡皮泥，后端连接通过打点计时器的纸带，接通打点计时器电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动，得到的纸带如图乙所示已知打点计时器的电源频率为50Hz，小车A(包括橡皮泥)的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg.回答下列问题

5、：(1)计算小车A碰撞前的速度大小应选_段，计算两小车碰撞后的速度大小应选_段(均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)(2)碰前两小车的总动量大小为_kgms1，碰后两小车的总动量大小为_kgms1.(计算结果均保留3位有效数字)(3)定义两车碰撞过程中动能损失比，则本次实验_(结果保留1位有效数字).课时分层作业（二十九）1解析：（1）利用光电门测速原理可知，滑块b碰后的速度v2，滑块a碰前的速度v0，滑块a碰后弹回的速度v1，因为滑块碰后反弹，故应验证的关系是mav0mbv2mav1.代入相应的速度值有mambma，消去d可得，即满足该表达式时，碰撞过程中，系统的动量守恒因a碰后反弹，

6、由碰撞的特点可知，物块a、b的质量大小关系为mamb.（2）滑块a经过光电门A的速度va，两滑块粘在一起后经过光电门B时的速度vab，此时为完全非弹性碰撞，需要验证的关系式为mava（mamb）vab，代入相应的速度值有ma（mamb），消去d可得，即满足该表达式时，碰撞过程中，系统的动量守恒答案：（1）（2）2解析：（1）本实验只要确保轨道末端水平，从而确保小球离开轨道后做的是平抛运动即可，并不需要轨道光滑；另一方面，要确保放上被碰小球后，入射小球的碰前的速度大小保持不变，故要求从同一位置由静止释放入射小球，故选A、C.（2）验证动量守恒定律，必须测量质量和速度，由于入射小球、被碰小球离开轨

7、道后的运动都是平抛运动，且平抛的竖直位移相同，故由xv0可知，小球的水平位移xv0，故可用水平位移的大小关系表示速度的大小关系，因此不需要测量H及入射小球开始的释放高度h，H只要保持不变就可以了，并不需要测量出来，故选A、D.（3）由题图乙可知，OA17.60cm，OB25.00cm，OC30.00cm，代入质量关系，可知m1OBm1OAm2OC但是m1OCm1OAm2OB，故OC才是入射小球碰前速度对应的水平位移由动量守恒得m1OCm1OAm2OB根据m12m2解得2（OCOA）OB验证碰撞是否为弹性碰撞，则可以验证m1vm1vm2v即m1OC2m1OA2m2OB2变形得m1OC2m1OA2

8、m2OB2，根据m12m2则有2（OCOA）（OCOA）OB2解得OCOAOB.答案：（1）AC（2）AD（3）2（OCOA）OBOCOAOB3解析：（1）推动小车A使其由静止开始运动，小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，因此选取BC段计算小车A碰前的速度大小，即v1m/s1.424m/s，碰撞过程是一个变速过程，小车A和小车B碰撞后粘在一起继续做匀速直线运动，因此选取DE段计算两车碰撞后的速度大小，即v2m/s0.942m/s.（2）碰前两小车的总动量大小p1m1v10.41.424kgms10.570kgms1，碰后两小车的总动量大小p2（m1m2）v2（0.40.2）0.942kgms10.565kgms1.（3）碰前两小车的总动能Ek碰前m1v，碰后两小车的总动能Ek碰后（m1m2）v，则，代入数据解得0.3.答案：（1）BCDE（2）0.5700.565（3）0.3