专题26 实验验证动量守恒浙江高考物理选考二轮终极专题复习原卷版Word文档下载推荐.docx

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4．入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。

否则入射球撞击被碰球的速度不相等。

5．落点位置确定：

围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面，圆心即所求落点。

6．水平射程：

被碰球放在斜槽末端，则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点，到落地点的距离为水平射程。

1．在“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图所示。

槽口末端在水平地面上的竖直投影为O点，实验中可供选择的碰撞小球均为直径相同的硬质小球，碰撞时都可认为是弹性碰撞。

设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2。

（1）为了使入射小球在碰撞后不被反弹，则应使m1____m2。

（填“>

”“＝”或“<

”）；

（2）为了保证入射小球和被碰小球离开槽口后均做平抛运动，必须调整斜槽末端____；

（3）在

（1）

（2）条件的前提下，让入射小球从同一高度沿斜槽滑下，实验中将被碰小球放入槽口末端前后的落点如图中A、B、C所示，图中OA＝x1，OB＝x2，OC＝x3，为验证小球碰撞前后动量守恒，实验中____（填“需要”或“不需要”）测量槽口末端到水平地面的高度h。

若实验中小球碰撞前后动量守恒，则应满足的关系式为m1x2＝__________。

2．在“探究碰撞中的守恒量”的实验中，也可以探究“mv2”这个量（对应于动能）的变化情况．

（1）若采用弓形弹片弹开滑块的方案，如图①所示，弹开后的mv2的总量_____（填“小于、等于或大于”）弹开前mv2的总量，这是因为______________________．

（2）若采用图②的方案，碰撞前mv2的总量________（填“小于、等于或大于”）碰后mv2的总量，说明弹性碰撞中______守恒．

（3）若采用图③的方案，碰撞前mv2的总量_______（填“小于、等于或大于”）碰后mv2的总量，说明非弹性碰撞中存在_________损失．

3．某同学在“探究碰撞中的不变量”实验中，采用如图1所示的实验装置，在光滑的水平轨道上，停着甲、乙两辆小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带．在启动打点计时器的同时，给甲车沿轨道方向的冲量，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰，由于两车相撞处装有尼龙拉扣，两车立即粘在一起继续运动．纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况，如图2所示，纸带上AB两点的距离为_____cm；

为完成实验，同学已经测出碰撞前后小车甲的速度，他还需要测量_____．

4．为测量滑块与桌面间的动摩擦因数μ，用如右图所示的装置进行实验：

A、先测出滑块A、B的质量M、m，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

D.时到重锤线的水平位移s1和滑块A沿桌面滑行距离s2．

（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：

________（用题目中所涉及的物理量的字母表示）．

（3）接着，根据（b）中表达式及测量出的数据就能计算出滑块与桌面间的动摩擦因数了．

5．如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图．

（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>

r2B．m1>

m2,r1<

r2C．m1>

m2，r1＝r2D．m1<

m2,r1＝r2

（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是________（填下列对应的字母）.

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，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）________________成立，即表示碰撞中动量守恒．

6．某实验小组在“实验：

探究碰撞中的不变量”的实验中，采用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来进行探究。

图中PQ是斜槽，QR为水平槽。

实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。

重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。

再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，让A球仍从位置G自静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。

重复这种操作10次。

图中的O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。

B球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零点与O点对齐。

（1）碰撞后B球的水平射程应取为_____cm。

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？

________________（填选项号）

A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离

C．测量A球或B球的直径

D．测量A球或B球的质量（或两球质量之比）

E．测量G点相对水平槽面的高度

7．如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为50Hz，则碰撞前甲车速度大小为________m/s，碰撞后的共同速度大小为________m/s。

已测得甲小车的质量m1=0．20kg，乙小车的质量m2=0．10kg，由以上测量结果可得：

碰前总动量为_____kg•m/s；

碰后总动量为_____kg•m/s。

8．某同学把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，探究物体间相互作用时的不变量．

（1）该同学还必须有的器材是__________________；

（2）需要直接测量的数据是_____________________；

（3）根据课堂探究的不变量，本实验中表示碰撞前后不变量的表达式应为__________________．

9．

（1）“验证动量守恒定律”的实验装置原来的教科书采用图甲所示的方法，经过编者修改后，现行的教科书采用图乙所示的方法．两个实验装置的区别在于：

①悬挂重垂线的位置不同；

②图甲中设计有一个支柱（通过调整，可使两球的球心在同一水平线上；

上面的小球被碰离开后，支柱立即倒下），图乙中没有支柱，图甲中的入射小球和被碰小球做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上，重垂线只确定了O点的位置，比较这两个实验装置，下列说法正确的是（）

A．采用图甲所示的实验装置时，需要测出两小球的直径

B．采用图乙所示的实验装置时，需要测出两小球的直径

C．为了减小误差，采用图甲所示的实验装置时，应使斜槽末端水平部分尽量光滑

D．为了减小误差，采用图乙所示的实验装置时，应使斜槽末端水平部分尽量光滑

（2）在做“验证动量守恒定律”的实验中：

如果采用

（1）题图乙所示装置做实验，某次实验得出小球的落点情况如图丙所示，图中数据单位统一，假设碰撞动量守恒，则碰撞小球质量m1和被碰撞小球质量m2之比m1：

m2=．

10．某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。

装置固定在水平面上，圆弧形轨道下端切线水平。

两球半径相同，两球与水平面的动摩擦因数相同。

实验时，先测出A、B两球的质量

，让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距离的平均值

，然后把球B静置于轨道下端水平部分，并将A从轨道上同一位置由静止释放，并与B相碰，重复多次。

（1）为确保实验中球A不反向运动，则

应满足的关系是________________；

（2）写出实验中还需要测量的物理量及符号：

____________；

（3）若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式：

______________；

（4）取

，且A、B间为完全弹性碰撞，则B球滑行的距离为___________。

11．某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验：

在小车A前端装有橡皮泥，推动小车A使之匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。

他设计的装置如下图所示，在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz。

（1）木板的一端下边垫着小木片用以_____。

（2）在实验中，需要的测量工具有____。

A．弹簧测力计

B．毫米刻度尺

C．天平

D．螺旋测微器

（3）已测得小车A（包括橡皮泥）的质量为m1=0.310kg，小车B（包括撞针）的质量为m2=0.205kg，由以上测量可得：

（结果保留三位有效数字）

碰前两车质量与速度乘积之和为______kg·

m/s；

碰后两车质量与速度乘积之和为_____kg·

（4）结论：

_____________________________。

12．某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的球心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上。

将小球1从右方的A点（OA与竖直方向的夹角为α）由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C位置，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为s的D点。

（1）实验中已经测得上述物理量中的α、L、s，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有________________________________________________（要求填写所测物理量的名称及符号）。

（2）请用测得的物理量结合已知物理量来表示碰撞前后小球1、小球2的动量：

p1=_____；

p1′=______；

p2=_____；

p2′=____。

13．

（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。

实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的_______（填“甲”或“乙”）、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_______。

（填“甲”或“乙”）（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）

（2）某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。

已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0~80cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10cm处。

若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的___________时刻，A、B两滑块质量比

_______。

1．（浙江省2019届高三上学期11月选考）小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示，悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续摆动，小球B做平抛运动。

（1）小明用游标卡尺测小球A直径如图2所示，则d=_______mm。

又测得了小球A质量m1，细线长度l，碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h。

为完成实验，还需要测量的物理量有：

______________________。

（2）若A、B两球碰后粘在一起形成新单摆，其周期_________（选填“小于”、“等于”或“大于”）粘合前单摆的周期（摆角小于5°

）。

2．（浙江省2017年11月普通高校招生选考）用图示实验装置探究“碰撞中的不变量”实验，除了图示装置中的实验仪器外，下列仪器中还需要的是（_____）

A.秒表B.天平C.刻度尺D.直流电源E.交流电源

若实验中得到一条纸带如图所示，已知A、B车的质量分别为

，则该实验需要验证的表达式是_____________________。

（用图中物理量和已给出的已知量表示）

1．（浙江省宁波市2019届高三上学期期末“十校联考”）如图1为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：

①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；

用游标卡尺测小球A直径如图2所示，则d=______cm．

②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；

③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；

④将小球m2放在斜槽末端B处,仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；

⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离．图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为SM、SP、SN．

依据上述实验步骤，请回答下面问题：

（1）两小球的质量m1、m2应满足m1______m2（填写“>

”、“=”或“<

（2）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式____________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；

2．（浙江省镇海中学2019届高三上学期选考）在“探究碰撞中的不变量”实验中，某同学利用气垫导轨，结合光电门来研究碰撞前后的不变量。

如图所示，滑块上面的遮光片宽度为2.00cm，滑块1的质量为120g，滑块2的质量为220g。

他先让滑块2静止放置在两个光电门之间，滑块1向右碰撞滑块2，碰撞后滑块1反弹，滑块2向右通过光电门，其中光电门1显示的两个时间先后分别为

0.034s和

0.144s，光电门2显示的时间

0.050s，则碰撞后的滑块1和滑块2总动量的大小为_________kg·

m/s（结果保留两位有效数字）。

3．（浙江杭州学军2018学年11月选考高三物理模拟）

（1）如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。

①在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路。

（2）用图示实验装置探究“碰撞中的不变量”实验，

，则该实验需要验证的表达式是

_____________________。

（3）在“探究单摆周期与摆场的关系”实验时，下列用游标卡尺测小球直径的操作最合理的是

（）

ABCD

（4）如图所示，某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是________．

A．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动．

B．将单缝与双缝的位置互换，其他不动．

4．某同学用下图所示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C处由静止开始释放，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附近静止，让A球仍从原固定点C处由静止开始释放，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。

从左向右依次是M、P、N点。

（1）本实验必须测量的物理量是__________。

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．记录纸上O点到M、P、N各点的距离OM、OP、ON

（2）小球A、B的质量mA、mB应满足mA_______mB（填“>

”、“=”、“<

”）。

（3）为测定未放B小球时，小球A落点的平均位置，把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐，如图所示给出了小球A落点附近的情况，由图可知OP距离应为________cm。

（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是______。

5．（浙江省杭州市2018届高考命题预测卷）

（1）在“研究电磁感应现象”的实验中，如图1甲、乙、丙所示是实验中连接的三个回路。

其中判别电流表指针的偏转方向与电流方向关系的回路是_________（填“甲”、“乙”或“丙”），显示是否产生了感应电流的回路是_______（填“甲”、“乙”或“丙”）。

（2）在“探究碰撞中的不变量”的实验中，用如图2的斜槽装置进行探究，以下说法正确的是_______

A．选择实验仪器时，天平可选可不选

B．实验中的斜槽需要光滑且末端切线水平

C．需要记录小球抛出的高度及水平距离，以确定小球离开斜槽末端时的速度

D．无论是否放上被碰小球，入射小球都必须从同一高度处静止释放

6．（浙江省杭州市2018年高考命题预测）

（1）某物理兴趣小组的同学,在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,测得左侧滑块质量m1=150g,右侧滑块质量m2=121g,挡光片宽度为2.00cm,两滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图所示。

开始时两滑块都静止,烧断细线后,两滑块分别向左、向右方向运动。

挡光片通过左、右光电门的时间分别为Δt1=0.20s,Δt2=0.16s。

取向右为正方向,则烧断细线前系统的总动量为____kg·

m/s,烧断细线后系统的总动量为____kg·

m/s。

（2）在用双缝干涉测光的波长实验中,小李同学在测量某暗条纹中心位置时,手轮上的示数如图所示,其示数为

__mm。

当小李用黄光作为入射光,发现条纹间距太小。

为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有____。

A.改用红光作为入射光

B.改用蓝光作为入射光

C.增大双缝到屏的距离

D.更换间距更大的双缝

7．（浙江省杭州市2018届高三高考命题预测卷）下图为验证动量守恒定律的实验装罝，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：

①用天平测出两个小球的质量分别为叫m1和叫m2；

③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位罝P；

④将小球m2放在斜槽末端B处，仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1,、m2在斜面上的落点位置；

⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。

图中从M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为SM、SP、SN.依据上述实验步骤，请回答下面问题：

（1）两小球的质量m1、m2应满足m1_____m2（填写“>

”，“=”或“<

”）

（2）若进行实验，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.弹簧秤E．秒表

（3）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式___________,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；

8．（浙江省选考（学考）十校联盟2018年3月适应性考试）某物理兴趣小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，步骤如下：

A.用天平测出滑块A、B的质量分别为

和

；

B.安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平；

C.向气垫导轨通入压缩空气；

D.把A、B两滑块放到导轨上,并给他们一个初速度,同时开始闪光照相,闪光的时间间隔设定为

。

照片如图该组同学结合实验过程和图象分析知：

该图象是闪光4次摄得的照片,在这4次闪光的瞬间,A、B两滑块均在

刻度范围内：

第一次闪光时,滑块B恰好通过

处,滑块A恰好通过

处；

碰撞后有一个物体处于静止状态。

（1）以上情况说明两滑块的碰撞发生在第一次闪光后__________

（2）设向右为正方向,试分析碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是_____

碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和是_____

以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是

9．（2018年4月浙江省普通高校招生选考科目考试（余高卷3月）物理模拟）某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置C由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P，为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，，米尺的零点与O点对齐。

（1）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?

答：

_____（填选项号）．

B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离

C．测量A球或B球的直径

D．测量A球和B球的质量

E．测量G点相对于水平槽面的高度

（2）碰撞后B球的水平射程应为_____cm

（3）下列有利于减小实验误差的是____。

A．选择大小一样且入射小球A的质量必须大于被碰小球B的质量；

B．斜槽PQ和水平槽QR必须光滑且水平槽QR末端应水平；

C．入射小球A每次都必须从同一位置以相同的初速度释放；

（4）若A球和B球的质量分别为MA、MB，写出探究碰撞中的不变量的表达式__________________。

（用MA、MB、OM、ON、OP，表示）

10．（浙江台州中学2018届高三上学期第四次统练）用如图装置做“探究碰撞中的不变量”实验，下列说法正确的是_________

A．在实验前，不必平衡摩擦

B．A、B两辆小车的质量无需相等

C．A、B碰撞后必须保证A、B以共同速度一起运动

D．小车A必须从紧靠打点计时器的位置无初速度释放