新教材高考一輪創(chuàng)新復(fù)習(xí) 第六章 實(shí)驗(yàn)八　驗(yàn)證動量守恒定律

1、212022年新教材高考一輪創(chuàng)新復(fù)習(xí)第六章實(shí)驗(yàn)八驗(yàn)證動量守恒定律學(xué)校班級姓名學(xué)號、實(shí)驗(yàn)題1.在“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中。實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動軌跡及平均落點(diǎn)的情況如圖所示，回答下列問題：本實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量是(填選項(xiàng)前的字母)。小球的質(zhì)量m、小球離開斜槽后飛行的時(shí)間七玄、匕小球離開斜槽后飛行的水平射程X、x、xABC槽口到水平地面的豎直高度H實(shí)驗(yàn)中重復(fù)多次讓小球a從斜槽上的同一位置釋放，其中“同一位置釋放”的目的是。放置被碰小球b前后，小球a的落點(diǎn)位置為分別為圖中的和某同學(xué)利用如下實(shí)驗(yàn)裝置研究物體m和m碰撞過程中守恒量.實(shí)驗(yàn)步驟如12下：o如圖所示，將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上

2、，用來記錄實(shí)驗(yàn)中球m、球m與木條的撞擊點(diǎn).將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射球1從斜軌上A點(diǎn)由靜止釋放，撞擊點(diǎn)為；1將木條平移到圖中所示位置，入射球1從斜軌上A點(diǎn)由靜止釋放，確定撞擊點(diǎn)；1球m靜止放置在水平槽的末端相撞，將入射球m從斜軌上A點(diǎn)由靜止釋放，確定球m和球m相撞后的撞擊點(diǎn)；12測得B與N、P、M各點(diǎn)的高度差分別為h、h、h.123根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：兩小球的質(zhì)量關(guān)系為m_m(填“”、“二”或“”)木條平移后，在不放小球m時(shí)，小球叫從斜軌頂端A處由靜止開始釋放，m的落點(diǎn)在圖中的點(diǎn)，把小球認(rèn)?放在斜軌末端邊緣B處，小球m】從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，使它們發(fā)生碰

3、撞，碰后小球m勺落點(diǎn)在圖中的點(diǎn)若再利用天平測量出兩小球的質(zhì)量分別為m、m,則滿足12表示兩小球碰撞前后動量守恒；若滿足表示兩小球碰撞前后的機(jī)械能守恒用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律，小車P的前端粘有橡皮泥，后端連接通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，在長木板右端墊放木塊以平衡摩擦力，推一下小車P，使之運(yùn)動，與靜止的小車Q相碰粘在一起，繼續(xù)運(yùn)動。Q檬曲混F打點(diǎn)JI時(shí)器/丄丨販帯甲(1)實(shí)驗(yàn)獲得的一條紙帶如圖乙所示，根據(jù)點(diǎn)跡的不同特征把紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行了區(qū)域劃分，用刻度尺測得各點(diǎn)到起點(diǎn)A的距離。根據(jù)碰撞前后小車的運(yùn)動情況，應(yīng)選紙帶上段來計(jì)算小車P的碰前速度。測得小車P(含橡皮泥)的質(zhì)量為二，小車Q(含橡皮泥)的

4、質(zhì)量為，如果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式，則可驗(yàn)證小車P、Q碰撞前后動量守恒。如果在測量小車P的質(zhì)量時(shí)，忘記粘橡皮泥，則所測系統(tǒng)碰前的動量占與旦系統(tǒng)碰后的動量呂相比，則吳1(填“”或“=”)4.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室使用半徑相同的兩個(gè)小球，按如圖實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動量守恒定律。他的主要實(shí)驗(yàn)操作如下：用天平測量a、b兩球的質(zhì)量m和m用游標(biāo)卡尺測出兩個(gè)小球的直徑1d2用刻度尺測出軌道末端距離地面的高度H用重錘線標(biāo)出小球拋出點(diǎn)在水平地面上的白紙上的豎直投影點(diǎn)O在白紙上面放好復(fù)寫紙，先不放b球，把a(bǔ)球從斜槽軌道上D點(diǎn)由靜止釋放，落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次；再把b球放在斜槽軌道水平部分最右端，把a(bǔ)球仍從D點(diǎn)由靜止釋放，和b球相碰

5、后，兩球分別落在復(fù)寫紙上的不同位置，重復(fù)多次用圓規(guī)在白紙上找到三個(gè)平均落點(diǎn)M、P和N,并用刻度尺測量出圖中的、手和衣的長度上述實(shí)驗(yàn)操作中不必要的步驟是。如果滿足關(guān)系式，則驗(yàn)證了系統(tǒng)碰撞過程中動量守恒。(用測量的物理量表示)實(shí)驗(yàn)測得：m=30.0g，m=10.0g，=16.10cm，=30.30cm，=40.60cm。則本實(shí)驗(yàn)的相對誤差是(保留一位有效數(shù)字，相對誤差為碰撞前后袍動量之差”碰撞絶動量乂100%、某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動量守恒定律。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：用游標(biāo)卡尺測量小球A、B的直徑d,其示數(shù)如圖(b)所示，用天平測量小球A、B的質(zhì)量分別為m、m；12用兩條細(xì)線分別

6、將球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時(shí)兩球恰好相切，球心位于同一水平線上；將球A向左拉起使其懸線與豎直方向的夾角為工時(shí)由靜止釋放，與球B碰撞后，測得球A向左擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角為一，球B向右擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角為二?；卮鹣铝袉栴}：小球的直徑d二cm；若兩球碰撞前后的動量守恒，則其表達(dá)式可表示為。(用中測量的量表示)；完成實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)一步探究。用質(zhì)量相同的A、B兩球重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟，發(fā)現(xiàn)A球與B球碰撞后，A球靜止，B球向右擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角略小于空，由此他們判斷A、B兩球的碰撞是（填“彈性碰撞“非彈性碰撞”“完全非彈性碰撞”）。為了驗(yàn)證碰撞中的動

7、量和能量是否守恒，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量相差比較大的小鋼球，按下述步驟做了實(shí)驗(yàn)：用天平測出兩小球的質(zhì)量（分別為m和m,且mm）；按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)器材，將斜槽AB固定在桌邊,，使槽的末端切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端；先不放小球m,讓小球m從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜21面上的落點(diǎn)位置；將小球m放在斜槽末端邊緣處，讓小球叫從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，使它們發(fā)生碰撞，分別記下小球m和m在斜面上的落點(diǎn)位置；用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離。圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L、L、L。DEF根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問

8、題：（1）在不放小球山2時(shí)，小球叫從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，m勺落點(diǎn)在圖中的_點(diǎn)，把小球m放在斜槽末端邊緣處，小球m從斜槽頂端A處由靜止開21始滾下，使它們發(fā)生碰撞，碰后小球m的落點(diǎn)在圖中的_點(diǎn)。（2）若碰撞過程中，滿足表達(dá)式，則該碰撞過程動量守恒；若碰撞過程中，滿足表達(dá)式，則該碰撞過程能量守恒（用m、m、L、12DL、L表示）。（3）若碰撞過程中，動量和能量均守恒，則下列表達(dá)式正確的是_。EF某同學(xué)設(shè)計(jì)了驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。所用器材：固定有光電門的長木板、數(shù)字計(jì)時(shí)器、一端帶有遮光片的滑塊A（總質(zhì)量為M）、粘有橡皮泥的滑塊B（總質(zhì)量為m）等。將長木板水平放置，遮光片寬度為d（d很?。?/p>

9、重力加速度為g，用相應(yīng)的已知物理量符號回答下列問題:（1）如圖（a）所示，使A具有某一初速度，記錄下遮光片經(jīng)過光電門的時(shí)間t和A停止滑動時(shí)遮光片與光電門的距離L,則A經(jīng)過光電門時(shí)的速度可表示為v=_；A與木板間的動摩擦因數(shù)卩二；（2）如圖（b）所示，仍使A具有某一初速度，并與靜止在正前方的B發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短），撞后粘在一起繼續(xù)滑行。該同學(xué)記錄了遮光片經(jīng)過光電門的時(shí)間t.A、B撞前B左端距光電門的距離s,以及A、B撞后它們一起滑行的距離s0，若A、B材料相同，它們與木板間的動摩擦因數(shù)用字母卩表示，如2需驗(yàn)證A、B系統(tǒng)碰撞時(shí)滿足動量守恒定律，只需驗(yàn)證成立即可。用如圖所示的裝置來驗(yàn)證動量守恒定

10、律滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)阻力不計(jì)，其上方擋光條到達(dá)光電門D（或E），計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；擋光條到達(dá)光電門C（或F），計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí).實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量m、m；AB給氣墊導(dǎo)軌通氣并調(diào)整使其水平；c調(diào)節(jié)光電門，使其位置合適，測出光電門C、D間的水平距離L；A、B之間緊壓一輕彈簧（與A、B不粘連），并用細(xì)線拴住，如圖靜置于氣墊導(dǎo)軌上；燒斷細(xì)線，A、B各自運(yùn)動，彈簧恢復(fù)原長前A、B均未到達(dá)光電門，從計(jì)時(shí)器上分別讀取A、B在兩光電門之間運(yùn)動的時(shí)間t、t.AB（1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量x是（用文字表達(dá)）.（2）利用上述測量的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是（用題中所給的字母表）

11、.（3）利用上述數(shù)據(jù)還能測出燒斷細(xì)線前彈簧的彈性勢能E=（用題中所給的字母表示）.p某同學(xué)在利用氣墊導(dǎo)軌、滑塊、數(shù)字計(jì)時(shí)器、光電門等器材驗(yàn)證動量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，用到兩個(gè)相同的光電門1和2及質(zhì)量分別為400g、200g的滑塊A和B,兩滑塊上分別固定有寬度相同的長方形遮光片。部分實(shí)驗(yàn)操作如下：（1）用精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為cm。某次測量中，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄的遮光片通過光電門的時(shí)間為40.0ms，則滑塊的速度大小為m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(2)研究兩個(gè)滑塊的彈性碰撞實(shí)驗(yàn)中給某個(gè)靜止滑塊適當(dāng)?shù)某跛俣?，使其從左向右運(yùn)動，與另一靜止的滑塊發(fā)生彈性碰撞，

12、碰后兩滑塊的速度方向相同。據(jù)此判斷，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，氣墊導(dǎo)軌上放置的器材1、器材2、器材3、器材(如圖乙)從左到右依次應(yīng)為。光電門1、滑塊A、滑塊B、光電門2光電門1、滑塊B、滑塊A、光電門2滑塊A、光電門1、滑塊B、光電門2滑塊B、光電門1、滑塊A、光電門2研究兩個(gè)滑塊的完全非彈性碰撞：實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)滑塊碰撞后粘在一起，從左向右先后通過某一光電門。測得先通過該光電門的遮光片速度大小為0.309m/s，后通過該光電門的另一遮光片速度大小為0.311m/s。若上述速度大小的差別由單一因素引起，該因素可能是或。遮光片傾斜空氣阻力氣墊導(dǎo)軌不水平，左低右高氣墊導(dǎo)軌不水平，左高右低如圖，是用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動量守恒

13、定律的實(shí)驗(yàn)裝置，滑塊1的質(zhì)量，滑塊2的右端面固定一小塊橡皮泥，其總質(zhì)量。兩滑塊上均裝有寬度的遮光條，在兩滑塊間合適位置裝有光電門1,在滑塊2左側(cè)適當(dāng)位置裝有光電門2。將滑塊1置于導(dǎo)軌右端，然后用橡皮錘水平敲擊滑塊1,滑塊1經(jīng)過光電門1,光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為，滑塊1與滑塊2碰撞后粘在一起，碰撞后滑塊2與滑塊1先后經(jīng)過光電門2，光電計(jì)時(shí)器先后顯示的時(shí)間分別為和。請回答下列問題：濟(jì)塊2遮光條水半蠅絲對于滑塊1與滑塊2組成的系統(tǒng)，碰撞前系統(tǒng)的總動量為耳e,碰撞后系統(tǒng)的總動量為席皿。(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(2)由(1)中計(jì)算結(jié)果可以看出，碰撞前后系統(tǒng)的總動量并不完全相等，你認(rèn)為產(chǎn)生這一差異的原因是。11.某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：固定斜槽，并使軌道的末端水平；在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，將該木板豎直并貼緊槽口，讓小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)由靜止開始滾下，撞到木板，在白紙上留下壓痕O；將木板向右平移適當(dāng)距離，再使小球a從原固定點(diǎn)由靜止釋放，撞到木板，在白紙上留下壓痕B；把半徑相同的小球b放在斜槽軌道水平段的右邊緣，讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，與b球相碰后，兩