1.4 實驗：驗證動量守恒定律 同步練習 （含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁1.4實驗：驗證動量守恒定律一、多選題1．（2021·全國·高二課時練習）用下圖實驗裝置驗證《動量守恒定律》，a、b球的半徑為r，a球的質(zhì)量m1，b球的質(zhì)量m2，則下列說法正確的是（）A．小球滾動滑槽必須光滑B．a(chǎn)球的質(zhì)量m1應大于b球的質(zhì)量m2C．要驗證的表達式是m1OB=m1OA+m2OCD．要驗證的表達式是m1OB=m1OA+m2（OC﹣2r）2．（2021·吉林·長春市第五中學高一期末）在“碰撞中的動量守恒”實驗中，儀器按要求安裝好后開始實驗，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分，在白紙上記錄下重錘位置和各小球落點的平均位置依次為O、A、B、C，設入射小球和被碰小球的質(zhì)層依次為m1、m2，則下列說法中正確的有（）A．第一、二次入射小球的落點濃次是B、AB．入射小球的質(zhì)量可以小于被碰小球的質(zhì)量C．第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r落地D．若碰撞過程動量守恒，誤差范圍內(nèi)滿足：m1·AB=m2·OC3．（2021·陜西·太原市小店區(qū)黃陵街道初級中學校高二期末）某同學用如圖所示裝置做驗證動量守恒定律的實驗。先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次。本實驗必須測量的物理量有以下哪些（

）A．小球a、b的質(zhì)量ma、mbB．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行時間tC．記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OCD．小球a、b的半徑r4．（2021·山東省平邑縣第一中學高二期中）如圖所示為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置.下列說法符合本實驗要求是（）A．入射球比靶球質(zhì)量大或者小均可，但二者的直徑必須相同B．在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放C．安裝軌道時，要求軌道必須是光滑的，且軌道末端必須水平D．需要測量小球做平拋運動的水平位移，因此要用到刻度尺5．（2022·全國·高二專題練習）在用氣墊導軌“驗證動量守恒定律”時，不需要測量的物理量是（）A．滑塊的質(zhì)量 B．擋光片的寬度C．擋光的時間 D．光電門的高度二、單選題6．（2021·安徽·定遠縣育才學校高二期末）在用打點計時器做“探究碰撞中的不變量”實驗時，下列哪些操作是正確的是（）A．相互作用的兩車上，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，是為了改變兩車的質(zhì)量B．相互作用的兩車上，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，是為了碰撞后粘在一起C．釋放小車時讓小車緊靠打點計時器D．先釋放拖動紙帶的小車，再接通打點計時器的電源7．（2021·全國·高三專題練習）某中學實驗小組的同學在“探究碰撞中的不變量”時，利用了如圖所示的實驗裝置進行探究，下列說法正確的是（）A．要求斜槽一定是光滑的且斜槽的末端必須水平B．入射球每次釋放點的高度可以任意調(diào)節(jié)C．入射球和被碰球的直徑必須相等D．入射球的質(zhì)量必須與被碰球的質(zhì)量相等8．（2021·全國·高二專題練習）某同學利用如圖所示的裝置做“驗證動量守恒定律的實驗”，已知兩球的質(zhì)量分別為m1、m2（且m1＞m2），關于實驗下列說法正確的（）A．如果M是m2的落點，則該同學實驗過程中必有錯誤B．斜槽軌道必須很光滑C．實驗需要驗證的是m1·=m2·＋m1·D．實驗需要秒表、天平、圓規(guī)等器材9．（2021·江蘇·南京市第九中學高三階段練習）圖甲為驗證動量守恒定律的實驗裝置圖，讓小車A拖著紙帶向左運動，與靜止的小車B碰撞，碰撞后兩車粘在一起繼續(xù)運動。圖乙是實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，設x1=2.00cm，x2=1.40cm，x3=0.95cm，小車A和B（含橡皮泥）的質(zhì)量分別為m1和m2，則應驗證的關系式為（）A．B．C．D．三、實驗題10．（2021·全國·高三專題練習）如圖甲所示，讓一個質(zhì)量較大的小球從斜槽上滾下來，與放在斜槽水平末端的另一質(zhì)量較小的同樣大小的小球發(fā)生碰撞，之后兩小球都做平拋運動．(1)質(zhì)量的測量：用天平測量．(2)速度的測量：由于兩小球下落的高度相同，所以它們的飛行時間相等．如果以小球的飛行時間為單位時間，那么小球飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它的水平速度．只要測出不放被碰小球時入射小球在空中飛出的水平距離s1，以及碰撞后入射小球與被碰小球在空中飛出的水平距離s1′和s2′，就可以表示出碰撞前后小球的速度．(3)碰撞情景的實現(xiàn)：①不放被碰小球，讓入射小球m1從斜槽上某一位置由______滾下，記錄平拋的水平位移s1.②在斜槽水平末端放上被碰小球m2，讓m1從斜槽______位置由靜止?jié)L下，記下兩小球離開斜槽做平拋運動的水平位移s1′、s2′.③驗證_______與______在誤差允許范圍內(nèi)是否相等．(4)器材：斜槽、兩個大小相等而質(zhì)量不等的小球、重垂線、白紙、復寫紙、刻度尺、天平、圓規(guī)．11．（2021·浙江·高三階段練習）（1）用如圖1所示的裝置，來驗證碰撞過程中的動量守恒．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點，A、B兩球的質(zhì)量之比mA：mB＝3：1．先使A球從斜槽上某一高度處由靜止釋放，在水平地面的記錄紙上留下落點痕跡P，重復10次，得到10個落點．再把B球放在水平槽上的末端R處，讓A球仍從同一高度處由靜止釋放，與B球碰撞，碰后A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復10次．A、B兩球在記錄紙上留下的落點痕跡如圖2所示，其中米尺的零點與O點對齊．①碰撞后A球的水平射程應取_____________cm．②本實驗巧妙地利用小球飛行的水平距離表示小球的水平速度．下面的實驗條件中，可能不能使小球飛行的水平距離的大小表示為水平初速度大小的是__________________．A．使A、B兩小球的質(zhì)量之比改變?yōu)?：1B．升高小球初始釋放點的位置C．使A、B兩小球的直徑之比改變?yōu)?：3D．升高桌面的高度，即升高R點距地面的高度③利用此次實驗中測得的數(shù)據(jù)計算碰撞前的總動量與碰撞后的總動量的比值為_________．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）12．（2021·四川成都·高一階段練習）在用如圖所示的裝置驗證動量守恒的試驗中（1）在驗證動量守恒定律的實驗中，必須要求的條件是：______A、軌道是光滑的．B、軌道末端的切線是水平的．C、ｍ1和ｍ2的球心在碰撞的瞬間在同一高度．D、碰撞的瞬間ｍ1和ｍ2球心連線與軌道末端的切線平行．E、每次ｍ1都要從同一高度靜止?jié)L下．（2）在驗證動量守恒定律的實驗中，必須測量的量有：______A、小球的質(zhì)量ｍ1和ｍ2．B、小球的半徑r．C、桌面到地面的高度Ｈ．D、小球ｍ1的起始高度ｈ．E、小球從拋出到落地的時間ｔ．F、小球ｍ1未碰撞飛出的水平距離．G、小球ｍ1和ｍ2碰撞后飛出的水平距離．（3）實驗時，小球的落點分別如右圖的Ｍ、Ｎ、Ｐ點，應該比較下列哪兩組數(shù)值在誤差范圍內(nèi)相等，從而驗證動量守恒定律：_______A、ｍ1·．

B、ｍ1·．C、ｍ1·．

D、ｍ1·＋ｍ2·．E、ｍ1·+ｍ2·(-2r)．

F、ｍ1·＋ｍ2·(-2r)．13．（2021·云南省文山壯族苗族自治州第一中學高二階段練習）某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動。然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動，他設計的具體裝置如圖所示。在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。（1）若已得到打點紙帶如下圖所示，并將測得的各計數(shù)點間距離標在圖上，A點是運動起始的第一點，則應選___________段來計算A的碰前速度，應選___________段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”）。（2）已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg，小車B的質(zhì)量m2=0.20kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前mAvA+mBvB=___________kg·m/s；碰后mAvA’+mBvB’=___________kg·m/s。并比較碰撞前后兩個小車質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等。14．（2021·四川省南充高級中學高二開學考試）某實驗小組利用如圖1所示裝置驗證碰撞中的動量守恒。圖中A、B是兩個相同的小車。（1）實驗前，先平衡摩擦力，只將小車A放在木板上，并與紙帶相連，將長木板裝有打點計時器的一端適當墊高，打點計時器接通電源，給小車A一個初速度，如果紙帶上打出的點_________________，則表明已平衡摩擦力。（2）將小車B放在長木板上并在小車B上放上適當?shù)捻来a，接通打點計時器的電源，給小車A一個初速度，小車A與小車B發(fā)生碰撞并粘在一起向前運動，打出的紙帶如圖2所示，紙帶上的點為連續(xù)打出的點，測出紙帶上兩段連續(xù)5個間隔的長度、。由圖2可知，紙帶的______（填“左”或“右”）端與打點計時器相連，若打點計時器連接的交流電頻率為，小車A與小車B相碰前的速度為________，若測得小車A（包括橡皮泥）質(zhì)量為，小車B和小車B上砝碼的總質(zhì)量為，若表達式____________成立，則A、B兩車碰撞過程動量守恒。（3）如果打點計時器連接交流電的頻率實際小于，則對實驗結(jié)果____（填“有”或“無”）影響。15．（2021·全國·高三專題練習）如圖所示，在利用懸線懸掛等大小球進行“驗證動量守恒定律”的實驗中，懸掛兩小球的線長度要適當，且______（填“相等”或“不相等”）；為較準確地計算小球碰前的瞬時速度，釋放小球時，小球應______(填“有”或“沒有”)初速度；兩小球碰后______（填“可以”或“不可以”）粘合在一起共同運動。16．（2021·全國·高三專題練習）如圖所示為“驗證碰撞中的動量守恒”實驗裝置示意圖。實驗步驟為：A．在地面上依次鋪白紙和復寫紙。B．確定重錘對應點O。C．不放球2，讓球1從斜槽滑下，確定它落地點位置P。D．把球2放在立柱上，讓球1從斜槽滑下，與球2正碰后，確定球1和球2落地點位置M和N。E．用刻度尺測量OM、OP、ON的長度。F．看m1＋m2與m1是否相等，以驗證動量守恒。上述步驟有幾步不完善或有錯誤，請指出并寫出相應的正確步驟。__________、__________。17．（2022·遼寧·高二期末）為驗證動量守恒定律，某興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置，氣墊導軌已經(jīng)調(diào)制成水平狀態(tài)，兩個滑塊A、B分別靜置在氣墊導軌上，在滑塊A的右側(cè)以及滑塊B的左側(cè)都安裝了彈簧片，滑塊A、B的上方安裝了遮光片。C、D為固定在氣墊導軌上的光電門，用于記錄遮光片經(jīng)過光電門的時間。實驗步驟如下：A．測量滑塊A、B的質(zhì)量（含彈簧片及遮光片），分別記為、；B．測量滑塊A、B上的遮光片的寬度，分別記為、；C．給滑塊A一個向右的瞬時沖量，觀察滑塊A的運動情況及A、B兩滑塊在相碰后各自的運動情況；D．記錄下滑塊A經(jīng)過光電門C的時間第一次時間為、第二次時間為；E．記錄下滑塊B經(jīng)過光電門D的時間：。實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，請完成以下數(shù)據(jù)處理：（所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）碰撞前滑塊A的速度大小_______，碰撞后滑塊A的速度大小_______；（2）碰撞前后滑塊A的動量變化量大小______；（3）碰撞后滑塊B的速度大小_______；（4）碰撞前后滑塊B的動量變化量大小_______；（5）本實驗的相對誤差的絕對值可表達為，若，則可以認為系統(tǒng)動量守恒，本實驗的________。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．BC2．AD3．AC4．BD5．BD6．B7．C8．A9．C10．

靜止

同一

m1s1

m1s1′＋m2s2′11．

①14.45－14.50