高考物理一轮复习实验十六验证动量守恒定律押题专练.docx

高考物理一轮复习实验十六验证动量守恒定律押题专练.docx

《高考物理一轮复习实验十六验证动量守恒定律押题专练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习实验十六验证动量守恒定律押题专练.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考物理一轮复习实验十六验证动量守恒定律押题专练

实验十六验证动量守恒定律

1．在“验证动量守恒定律”的实验中，关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影

响的说法中，正确的是（　　）

A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球的入射速度越小，误差越小

B．释放点越高，两球碰后水平位移越大，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确

C．释放点越高，两球相碰时相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小

D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，水平槽对被碰小球的阻力越小

答案：

BC

2．在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验必须要求的条件是（　　）

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线是水平的

C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下

D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行

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．

答案：

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____________________________________．

答案：

（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）

解析：

（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.

答案：

（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

答案：

（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_______________________________．

答案：

（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）．

解析：

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%.

答案：

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．

答案：

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_______________________________________．

答案：

见解析

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__________________________．

解析：

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．

答案：

（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.

答案：

（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