高考物理一輪基礎復習： 專題24 驗證動量守恒定律

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1、高考物理一輪基礎復習： 專題24 驗證動量守恒定律 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 單選題 (共1題；共2分) 1. （2分） (2017高二下安陽期中) 在用如圖所示的裝置做”驗證動量守恒定律”實驗時，入射球a的質(zhì)量為m1 ， 被碰球b的質(zhì)量為m2 ， 小球的半徑為r，各小球的落地點如圖所示，下列關于這個實驗的說法正確的是（ ） A . 入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量相同的小球 B . 讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰，每次都要使入射小球從斜槽上不同的位置滾下 C . 要驗證的

2、表達式是m1 =m1 +m2 D . 要驗證的表達式是m1 =m1 +m2 二、 多選題 (共1題；共3分) 2. （3分） 在“探究碰撞中的不變量”實驗中，對于最終的結(jié)論m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，下列說法正確的是（ ） A . 僅限于一維碰撞 B . 任何情況下m1v12＋m2v22＝m1v1′2＋m2v2′2也一定成立 C . 式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小 D . 式中的不變量是m1和m2組成的系統(tǒng)的質(zhì)量與速度乘積之和 三、 填空題 (共3題；共6分) 3. （2分） (2017高二下微山期中) 如圖是用來驗證動量守恒

3、的實驗裝置，彈性球1用細線懸掛于O點，O點下方桌子的邊沿有一豎直立柱．實驗時，將球1拉到A點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上．釋放球1，當它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞．碰后球1向左最遠可擺到B點，球2落到水平地面上的C點．測出有關數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒．現(xiàn)已測出A點離水平桌面的距離為a，B點離水平桌面的距離為b，C點與桌子邊沿間的水平距離為c．此外，還需要測量的量是________、________、________、和________．根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實驗中動量守恒的表達式為：________． 4. （2分） 如圖甲所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小

4、車，甲車上系有一穿過打點計時器的紙帶，當甲車獲得水平向右的速度時，隨即啟動打點計時器，甲車運動一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運動，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運動情況，如圖乙所示，電源頻率為50Hz，則碰撞前甲車速度大小為________m/s，碰撞后的共同速度大小為________m/s。已測得甲小車的質(zhì)量m1=0．20kg，乙小車的質(zhì)量m2=0．10kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前總動量為________kg?m/s；碰后總動量為________kg?m/s。 5. （2分） (2017高二下武威期末) 一同學利用水平氣墊導軌做《探究碰撞中的不變量》的實驗時，測出一個

5、質(zhì)量為0.8kg的滑塊甲以0.4m/s的速度與另一個質(zhì)量為0.6kg、速度為0.2m/s的滑塊乙迎面相撞，碰撞后滑塊乙的速度大小變?yōu)?.3m/s，此時滑塊甲的速度大小為________m/s，方向與它原來的速度方向________（選填“相同”或“相反”）． 四、 實驗探究題 (共7題；共40分) 6. （8分） (2017高三上東遼期末) 在“探究碰撞中的不變量”實驗中，裝置如圖所示，兩個小球的質(zhì)量分別為mA和mB ． （1） 現(xiàn)有下列器材，為完成本實驗，哪些是必需的？請將這些器材前面的字母填在橫線上． A . 秒表 B . 刻度尺 C . 天平 D . 圓規(guī) （2

6、） 如果碰撞中動量守恒，根據(jù)圖中各點間的距離，則下列式子可能成立的有． A . = B . = C . = D . = ． 7. （7分） (2019高二下蘭考期中) 某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成． （1） 下面是實驗的主要步驟： ①安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導軌水平； ②向氣墊導軌通入壓縮空氣； ③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；

7、 ④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導軌的中間； ⑤先________，再________，讓滑塊1帶動紙帶一起運動；在中間與滑塊2相撞并粘在一起運動； ⑥取下紙帶，重復步驟④⑤，選出理想的紙帶如圖(b)所示； ⑦測得滑塊1的質(zhì)量310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量205g． （2） 已知打點計時器每隔0.02 s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為________;kgm/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為________;kgm/s(保留三位有效數(shù)字)． （3） 試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是________ 8. （6分

8、） (2019高二下攀枝花期末) 某同學用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律。主要實驗步驟如下： (ⅰ)將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整末端切線水平； (ⅱ)將白紙固定在水平地面上，白紙上面放上復寫紙； (ⅲ)用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點O； (ⅳ)讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄小球的落地點，重復多次，確定落點的中心位置Q； (ⅴ)將小球B放在斜槽末端，讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄兩小球的落地點，重復多次，確定A、B兩小球落點的中心位置P、R； (ⅵ)用刻度尺測量P、Q、R距O點的距離x1、x2、x3； (ⅶ)用天平測量小球A、B質(zhì)量m1、m2； (ⅷ)分析

9、數(shù)據(jù)，驗證等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，從而驗證動量守恒定律。 請回答下列問題 （1） 步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應________； （2） 步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應________； （3） 步驟(ⅶ)用天平測得A的質(zhì)量為17.0 g。測量小球B的質(zhì)量時將小球B放在天平的________盤，________盤放上一個5 g砝碼，游碼如圖乙位置時天平平衡； （4） 步驟(ⅶ)用天平測得A的質(zhì)量為17.0 g。測量小球B的質(zhì)量時將小球B放在天平的________盤，________盤放上一個5 g砝碼，游碼如圖乙位置時天平平衡；

10、 （5） 如圖丙是步驟(ⅵ)的示意圖。該同學為完成步驟(ⅷ)設計了下列表格，并進行了部分填寫，請將其補充完整①________②________③________。 物理量 碰前 碰后 m/g m1＝17.0 m1＝17.0m2＝ ① x/cm x2＝50.35 x1＝ ② x3＝74.75 mx/gcm m1x2＝855.95 m1x1+m2x3= ③ （6） 如圖丙是步驟(ⅵ)的示意圖。該同學為完成步驟(ⅷ)設計了下列表格，并進行了部分填寫，請將其補充完整①________②________③________。 物理量 碰前 碰后 m/g

11、m1＝17.0 m1＝17.0m2＝ ① x/cm x2＝50.35 x1＝ ② x3＝74.75 mx/gcm m1x2＝855.95 m1x1+m2x3= ③ 9. （6分） (2018高二上武山期末) 在“驗證動量守恒定律”的實驗中： （1） 在確定小球落地點的平均位置時通常采用的做法是用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓把所有的落點圈在里面,圓心即平均位置 ，其目的是減小實驗中的________;(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)． （2） 入射小球每次必須從斜槽上________滾下，這是為了保證入射小球每一次到達斜槽末端時速度相同． （3） 入射小球的質(zhì)量為

12、，被碰小球的質(zhì)量為 ，在 時，實驗中記下了O、M、P、N四個位置(如圖所示)，若滿足________(用 、 、OM、OP、ON表示)，則說明碰撞中動量守恒；若還滿足________(只能用OM、OP、ON表示)，則說明碰撞前后動能也相等． 10. （6分） (2019高二下沙雅期中) 如圖為“碰撞實驗器”，它可以探究動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系． （1） 實驗中必須要求的條件是______． A . 斜槽軌道盡量光滑以減少誤差 B . 斜槽軌道末端的切線必須水平 C . 入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同 D . 入射球

13、每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放 （2） 圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜置于小平軌道的末端，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并重復多次．本實驗還需要完成的必要步驟是________(填選項前的符號)． A . 用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2 B . 測量拋出點距地面的高度H C . 分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N D . 測量平拋射程OM、ON （3） 某次實驗中得出的落點情況如圖所示，假設碰撞過程中動量守恒，則

14、入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2之比為________． 11. （2分） (2019東北三省模擬) 某學習小組通過下圖實驗裝置來驗證動量守恒定律。A 是同定在水平桌面上光滑的斜槽.斜槽末端與水平桌面平行，B是氣墊導軌，C是光電門，D是帶有小孔的滑塊（孔內(nèi)粘有膠帶， 小球進入小孔即粘在膠帶上），滑塊上方有一窄擋光片。實驗前將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整氣墊導軌的高度，使滑塊小孔與斜槽末端在同一高度處，同時調(diào)整氣墊導軌水平，多次改變小球釋放高度h。得到擋光片通過光電門的時間t，做出 圖象。小球質(zhì)量為m，滑塊總質(zhì)量為M，擋光片寬度為d，重力加速度為g。 （1） 如果圖象是一條

15、過原點的 ________;(填寫“傾斜直線”或“拋物線”），同樣可以驗證動量守恒。 （2） 用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖所示,寬度d=________mm； （3） 請用題中所給的物理量來表示，只要滿足關系式h=________，就可以說明在誤差允許范圍內(nèi)碰撞中動量守恒； （4） 如果圖象是一條過原點的 ________;(填寫“傾斜直線”或“拋物線”），同樣可以驗證動量守恒。 12. （5分） (2019高一下宜賓期末) 某同學用如圖所示裝置來探究碰撞中動量是否守恒，讓質(zhì)量為 的入射小球 從斜槽某處由靜止開始滾下，與靜止在斜槽末端質(zhì)量為 的被碰小球 發(fā)生碰撞，

16、 、 、 是小球在水平面上落點的平均位置。 （1） 實驗中必須要求的條件是（ ） A . 斜槽必須是光滑的 B . 斜槽末端的切線必須水平 C . 要測量槽口離地的高度 D . 與 的球心在碰撞瞬間必須在同一高度 （2） 兩小球的質(zhì)量應滿足（ ） A . B . C . D . 對兩球質(zhì)量關系無要求 （3） 若該碰撞過程中動量守恒，則一定有關系式________成立。（用 、 、 、 、 表示） 五、 綜合題 (共1題；共5分) 13. （5分） (2018浙江選考) 小明做“探究碰撞中的不變量”實驗的裝置如圖1所示，

17、懸掛在O點的單擺由長為l的細線和直徑為d的小球A組成，小球A與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球B發(fā)生對心碰撞，碰后小球A繼續(xù)擺動，小球B做平拋運動。 （1） 若A、B兩球碰后粘在一起形成新單擺，其周期________（選填“小于”、“等于”或“大于”）粘合前單擺的周期（擺角小于5）。 （2） 小明用游標卡尺測小球A直徑如圖2所示，則d=________mm。又測得了小球A質(zhì)量m1，細線長度l，碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平拋運動的水平位移x、豎直下落高度h。為完成實驗，還需要測量的物理量有：________。 （3） 若A、B兩球碰后粘在一起形成新單擺，其周期__

18、______（選填“小于”、“等于”或“大于”）粘合前單擺的周期（擺角小于5）。 第 12 頁 共 12 頁 參考答案 一、 單選題 (共1題；共2分) 1-1、 二、 多選題 (共1題；共3分) 2-1、 三、 填空題 (共3題；共6分) 3-1、 4-1、 5-1、 四、 實驗探究題 (共7題；共40分) 6-1、 6-2、 7-1、答案：略 7-2、答案：略 7-3、答案：略 8-1、答案：略 8-2、答案：略 8-3、答案：略 8-4、答案：略 8-5、答案：略 8-6、答案：略 9-1、 9-2、 9-3、答案：略 10-1、 10-2、 10-3、 11-1、 11-2、 11-3、 11-4、 12-1、答案：略 12-2、答案：略 12-3、答案：略 五、 綜合題 (共1題；共5分) 13-1、 13-2、 13-3、