高考物理一轮复习实验十六验证动量守恒定律押题专练Word文档下载推荐.docx
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解析:
做本实验时,应注意每次实验时入射小球与被碰小球碰前速度相同,且方向水平,故B、C、D三项正确.至于斜槽是否光滑无需考虑,A项错误.
BCD
3.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,如图实-6
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.
图实-6
(1)该同学还必须有的器材是________________.
(2)需要直接测量的数据是__________________________.
(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是____________________________________.
(1)刻度尺、天平
(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离x1、x2
(3)m1x1=m2x2
4.在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图实-7甲、乙所示的两种装置:
图实-7
(1)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,则( )
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2D.m1<m2,r1=r2
(2)若采用图乙所示装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是________.
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧测力计
E.秒表
(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用图甲所示装置进行实验时
(P为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为
____________.(用装置图中的字母表示)
(1)为防止反弹造成入射球返回斜槽,要求入射球质量大于被碰球质量,即m1>m2,为使入射球与被碰球发生对心碰撞,要求两小球半径相同.故选项C正确.
(2)设a球碰前的速度为v1,a、b相碰后的速度分别为v1′、v2′.由于两球都从同一高度做平抛运动,当以运动时间为一个计时单位时,可以用它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度.因此,验证的动量守恒关系m1v1=m1v1′+m2v2′可表示为m1x1=m1x1′+m2x2′.所以需要直尺、天平,而无需弹簧测力计、秒表.由于题中两个小球都可认为是从槽口开始做平抛运动的,两球的半径不必测量,故无需游标卡尺.
(3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1OP=m1OM+m2O′N.
(1)C
(2)AC (3)m1OP=m1OM+m2O′N
5.某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验:
在小车A的前端
粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.他设计的具体装置如图实-8所示,在小车后连接着纸带,电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz,长木板垫着小木片以平衡摩擦力.
图实-8
(1)若已得到打点纸带如图实-9所示,并测得各计数点间距(标在图上).A为运动起
点,则应该选择________段来计算A碰前的速度,应选择________段来计算A和B碰后的共同速度.(以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”)
图实-9
(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果
可得碰前m1v0=________kg·
m/s;
碰后(m1+m2)v共=________kg·
m/s.由此得出结
论___________________________________________________________.
(2)小车A碰撞前的速度
v0==m/s=1.050m/s
小车A在碰撞前
m1v0=0.40×
1.050kg·
m/s=0.420kg·
m/s
碰后A和B的共同速度
v共==m/s=0.695m/s
(1)BC DE
(2)0.420 0.417 在误差允许的范围内,碰撞中mv的矢量和是守恒的
6.某同学用图实-10所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.先将a球从斜槽轨
道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;
再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.
图实-10
(1)本实验必须测量的物理量有________;
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma、mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)根据实验要求,ma__________mb(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?
如果不是同时落地,对实验结果有
没有影响?
(不必作分析)________;
(4)为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上
的O点对齐,图实-11给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为
__________cm;
图实-11
(5)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是_______________________________.
(1)BE
(2)大于
(3)b球先落地,对实验结果无影响
(4)45.95±
0.02 (5)maOB=maOA+mbOC
7.用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒
定律,实验装置示意图如图实-12所示,斜槽与水
平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽
上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的
记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽边缘处,
让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后
分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O
点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离:
OM=2.68cm,OP=8.62cm,ON=11.50cm,并知A、B两球的质量比为2∶1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的________点,系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差×
100%=________%(结果保留一位有效数字).
M、N分别是碰后两球的落地点的位置,P是碰前A球的落地点的位置,碰前系统的总动量可等效表示为p=mA·
OP,碰后总动量可等效表示为p′=mA·
OM+mB·
ON,
则其百分误差×
100%
=×
100%≈2%.
P 2
8.如图所示,在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验,实验步骤如下:
Ⅰ.把两滑块A和B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A和B,在A和B的固定挡板间放入一轻弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态;
Ⅱ.按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当A和B与固定挡板C和D碰撞时,电子计时器自动停表,记下A至C的运动时间t1,B至D的运动时间t2;
Ⅲ.重复几次,取t1和t2的平均值.
(1)在调整气垫导轨时应注意________________________________;
(2)应测量的数据还有______________________________________;
(3)只有关系式________成立,即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和.
见解析
9.如图所示气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB.
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平.
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡锁锁定,静止放置在气垫导轨上.
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1.
e.按下电钮放开卡锁,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.
(1)实验中还应测量的物理量是_________________________________.
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是_______________________________________.
10.用如图所示的装置进行以下实验:
A.先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面间的动摩擦因数μ,查出当地的重力加速度g.
B.用细线将滑块A、B连接,使A、B间的弹簧压缩,滑块B紧靠在桌边.
C.剪断细线,测出滑块B做平抛运动落地时到重垂线的水平位移x1和滑块A沿桌面滑行距离x2.
(1)为验证动量守恒,写出还须测量的物理量及表示它的字母:
_________.
(2)动量守恒的表达式为__________________________.
设弹开时B、A的速度大小分别为vB、vA
则由动量守恒得:
mvB=MvA①
又x2=②
vB=③
联立可得:
M=mx1.
从表达式看,
只需要再测量h即可.
(1)桌面离地面高度h
(2)M=mx1
11.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点下方桌子的边沿有一竖直立柱.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点离水平桌面的高度为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外,
(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)
(2)根据
(1)的解析可以写出动量守恒的方程为
2m1=2m1+m2.
(1)弹性球1、2的质量m1、m2 立柱高h 桌面高H
(2)2m1=2m1+m2
12.某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中