重庆市高考物理一轮基础复习 专题24 验证动量守恒定律C卷.docx

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重庆市高考物理一轮基础复习专题24验证动量守恒定律C卷

重庆市高考物理一轮基础复习：

专题24验证动量守恒定律C卷

姓名:

________班级:

________成绩:

________

一、单选题（共1题；共2分）

1.（2分）（2017高二下·安阳期中）在用如图所示的装置做”验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（）

A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相同的小球

B.让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下

C.要验证的表达式是m1

=m1

+m2

D.要验证的表达式是m1

=m1

+m2

二、多选题（共1题；共3分）

2.（3分）如图为课本参考案例二，则下列说法正确的是（）

A.悬挂两球的细绳长度要适当，且等长    

B.由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度    

C.两小球必须都是刚性球，且质量相同    

D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动    

三、填空题（共3题；共6分）

3.（2分）（2017高二下·宜城期中）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），采用的实验步骤如下：

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，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；

D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．

E．按下电钮放开卡销，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．

本实验中还应测量的物理量是________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是________．

4.（2分）（2017高二下·宁夏期末）“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m1=15g，原来静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x﹣t图象如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的m1v1是________，入射小球碰撞后的m1v1是________，被碰小球碰撞后的m2v2是________，由此得出结论________．

5.（2分）（2017高二下·武威期末）一同学利用水平气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验时，测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s，此时滑块甲的速度大小为________m/s，方向与它原来的速度方向________（选填“相同”或“相反”）．

四、实验探究题（共7题；共40分）

6.（8分）（2017高三上·湖南开学考）如图所示，用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：

先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O．

接下来的实验步骤如下：

步骤1：

不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：

把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：

用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．

①上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________．

A．A、B两点间的高度差h1B．B点离地面的高度h2

C．小球1和小球2的质量m1、m2D．小球1和小球2的半径r

②当所测物理量满足表达式________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．

③完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________（用所测物理量的字母表示）．

7.（7分）（2017高一下·南昌期末）如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．

（1）

本实验中，实验必须要求的条件是      

A.斜槽轨道必须是光滑的    

B.斜槽轨道末端点的切线是水平的    

C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放    

D.入射球与被碰球满足ma＞mb，ra=rb    

（2）

如图，其中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是      

A.ma•ON=ma•OP+mb•OM    

B.ma•OP=ma•ON+mb•OM    

C.ma•OP=ma•OM+mb•ON    

D.ma•OM=ma•OP+mb•ON．    

8.（6分）某同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，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槽末端的地方，让A球仍从位置G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点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面内，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，本次实验必须进行的测量是________．

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.测量A球与B球碰撞后，A球落点位置到O点的距离    

C.测量A球与B球在空中运动的时间    

D.测量G点相对于水平槽面的高度    

（3）某同学用螺旋测微器量小球的直径，如图丙所示；小球的直径D＝________。

9.（6分）（2017·乌鲁木齐模拟）某小组为验证滑块碰撞过程中动量守恒定律，设计了如下实验，竖直曲面轨道与水平轨道在O处平滑连接，两滑块P、Q与轨道间的动摩擦因数相同，主要实验步骤如下：

①用天平测出滑块P、Q的质量m1、m2；

②将滑块P从斜槽上最高点释放，用刻度尺测出滑块P从O1开始在水平轨道上滑行的距离x0

（1）若要保证滑块P、Q碰撞后均停在O1位置的右方，实验中应要求m1________m2（填“＜”或“＞”），在此条件下，验证动量守恒定律的表达式为________．（用测得的物理量表示）

（2）实验时若要将O1的位置向右移动一小段距离，________（填“会”或“不会”）对验证动量守恒定律产生影响．

10.（6分）（2019高三上·隆化月考）碰撞一般分为弹性碰撞和非弹性碰撞,发生弹性碰撞时,系统的动量守恒,机械能也守恒;发生非弹性碰撞时,系统的动量守恒,但机械能不守恒。

为了判断碰撞的种类,某实验兴趣小组用如图“碰撞实验器”设计了如下实验。

实验步骤如下:

①按照如图所示的实验装置图,安装实物图。

②调整斜槽末端水平，O为斜槽末端竖直投影。

③在轨道上固定一挡板S，从贴紧挡板S处由静止释放质量为m1的小球1，小球1落在P点，用刻度尺测得P点与O点距离2L。

④在装置末端放置一个大小与小球1相同的小球2，其质量为m2。

现仍从S处静止释放小球1，小球1与小球2发生正碰，小球2落在N点，小球1落在M点，测得OM为L，ON为3L。

（1）若入射小球质量为

，半径为r1，被碰小球质量为

，半径为r2，则要求_______。

A.

；

B.

；

C.

；

D.

；

（2）小球1与小球2的质量之比

∶

=________。

（3）若两小球均看作质点，以两球为系统，碰前系统初动能Ek0=________，碰后系统末动能Ek=________，则系统机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），可以得出两球的碰撞是________碰撞。

（Ek0、Ek用题目中字母H、m2、L和重力加速度g表示）

11.（2分）（2017高二下·宜春期中）某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：

在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带，电磁式打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．

（1）

若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）．A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．

（2）

已测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，则碰前两小车的总动量为________kg•m/s，碰后两小车的总动量为________kg•m/s．

（3）

第

（2）问中两结果不完全相等的原因是________ ．

12.（5分）（2017高二下·临沂期中）某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律，相应的操作步骤如下：

A．将斜槽固定在桌面上，使斜槽末端保持水平，并用“悬挂重锤”的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点．

B．取入射小球a，使之自斜槽上某点静止释放，并记下小球a的落地点P1；

C．取被碰小球b，使之静止于斜槽末端，然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放，运动至斜槽末端与小球b发生碰撞，并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N；

D．测量有关物理量，并利用所测出的物理量做相应的计算，以验证a、b两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律．

（1）

在下列给出的物理量中，本实验必须测量的有________（填写选项的序号）．

①小球a的质量m1和小球b的质量m2；

②小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h；

③斜槽末端距水平地面的竖直高度H；

④斜槽末端正下方的O点距两小球落地点P、M、N的水平距离OP、OM、ON；

⑤小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t0；

⑥小球a、b自离开斜槽末端直至落地经历的时间t．

（2）

步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因________；步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m1和被碰小球b的质量m2间的关系应该为m1________m2（填“＞”或“＜”）．

（3）

实验中所测量的物理量之间满足关系式________，就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律．

五、综合题（共1题；共5分）

13.（5分）（2017高二下·商丘期中）为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：

①用天平测出两个小球的质量（分别为m1和m2，且m1＞m2）；

②按照如图所示的那样，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．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处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；

④将小球m2放在斜槽前端边缘上，让小球m1从斜槽顶端A处仍由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；

⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF．

根据该同学的实验，请你回答下列问题：

（1）

小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的________点，m2的落点是图中的________点．

（2）

用测得的物理量来表示，只要满足关系式________，则说明碰撞中动量是守恒的．

（3）

用测得的物理量来表示，只要再满足关系式________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．

参考答案

一、单选题（共1题；共2分）

1-1、

二、多选题（共1题；共3分）

2-1、

三、填空题（共3题；共6分）

3-1、

4-1、

5-1、

四、实验探究题（共7题；共40分）

6-1、

7-1、

7-2、

8-1、

8-2、

8-3、

9-1、

9-2、

10-1、

10-2、

10-3、

11-1、

11-2、

11-3、

12-1、

12-2、

12-3、

五、综合题（共1题；共5分）

13-1、

13-2、

13-3、