1.4 實驗：驗證動量守恒定律培優(yōu)提升題練習 （含答案）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁1.4實驗：驗證動量守恒定律一、單選題1．（2021·江蘇蘇州·高二期中）某學習小組用如圖所示的裝置來驗證碰撞中的動量守恒，實驗中先從某一高度處單獨釋放質(zhì)量為的小球a，標記下小球a撞擊在擋板上的位置M，再在水平軌道上放上質(zhì)量為的小球b，從同一高度釋放小球a，標記兩球撞擊擋板的位置P、N，關(guān)于本實驗下列說法正確的是（）A．位置N為小球b撞擊擋板的位置B．兩小球從碰撞后至撞擊擋板的過程中在空中運動的時間相同C．小球離開軌道后下落的高度越大則小球的離開軌道時的速度越大D．該實驗中可用來反映小球a的初動量2．（2022·全國·高二課時練習）在“驗證動量守恒定律”的實驗中，安裝斜槽軌道時，應讓斜槽末端點的切線保持水平，這樣做的目的是為了使（）A．入射小球得到較大的速度B．入射小球與被碰小球?qū)π呐鲎埠笏俣葹樗椒较駽．入射小球與被碰小球?qū)ε鰰r無動能損失D．入射小球與被碰小球碰后均能從同一高度飛出3．（2022·江蘇·模擬預測）在研究斜槽末端小球碰撞時動量守恒的實驗中，實驗裝置如圖所示，實驗中（）A．不需要測量小球的質(zhì)量B．需要測量小球下落的高度C．用重垂線來檢測斜槽末端是否水平D．用小球的水平位移大小表示碰撞前后的速度大小4．（2020·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)量相等二、多選題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6．（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）7．（2021·全國·高二課時練習）如圖所示為“探究碰撞中的不變量”的實驗裝置示意圖.在本實驗中，實驗必須要求的條件是（）A．斜槽軌道應盡可能光滑B．斜槽軌道末端的切線水平C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放D．入射小球與被碰小球滿足，三、實驗題8．（2022·北京市順義區(qū)第一中學高二期末）某學習小組用如圖所示的實驗裝置驗證動量守恒定律（）。(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．入射球每次必須從軌道的同位置由靜止釋放(2)圖中0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靜置于水平軌道的末端，再將入射球m1從斜軌上位置靜止釋放，與小球m2相碰。并重復多次。則以下說法正確的是()A．為了完成該實驗還需要用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．為了完成該實驗還需要分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N并測量平拋射程OM、ON(3)為了驗證碰撞前后動量守恒，該同學只需驗證表達式___________（用所測量的量表示）若要判斷兩球是否是彈性碰撞，則該同學還需驗證的表達式為：___________（用所測量的量表示）(4)該學習小組又用氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗，將A、B兩滑塊在一水平長直氣墊導軌上相碰，用頻閃照相機分別在，，，時刻內(nèi)光拍照，攝得如圖所示照片，其中B像有重疊，已知x軸上單位長度為L，，；向右為正方向。若碰前B靜止，則碰撞發(fā)生時刻，碰后的動量為___________（用L、m、Δt表示）。9．（2022·山東省沂南第一中學高二開學考試）某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證動量守恒定律，小球1的質(zhì)量為m1，它從斜槽上某點滾下，離開斜槽末端時的速度記為v1（稱為第一次操作）；小球2的質(zhì)量為m2，小球1第二次從斜槽上原位置滾下，跟小球2碰撞后離開斜槽末端的速度分別記為和（稱為第二次操作）。實驗所驗證的計算式為________________（用所給物理量表示）（2）如果第二次操作時，小球1從斜槽上開始滾下時位置比原先低一些，這將會影響計算式中物理量，如果其他的操作都正確，則__________A．碰后兩球的動量之和小于m1v1B．碰后兩球的動量之和等于m1v1C．碰后兩球的動量之和大于m1v1（3）如果在第二次操作時，發(fā)現(xiàn)在第一次操作中，槽的末端是不水平的，有些向上傾斜，于是把它調(diào)為水平，調(diào)整后的斜槽末端離地面高度跟原來相同。然后讓小球在斜槽上原標記位置滾下進行第二次操作，分析時仍然和第一次操作的數(shù)據(jù)進行比較，其他實驗操作都正確，且調(diào)節(jié)斜槽引起小球在空中運動時間的變化可忽略不計，則____________A．碰后兩球的動量之和小于m1v1B．碰后兩球的動量之和等于m1v1C．碰后兩球的動量之和大于m1v110．（2022·湖北·高三階段練習）如圖所示為足夠長的氣墊導軌，導軌上的兩滑塊質(zhì)量均為m，兩滑塊上的擋光片寬度均為d，現(xiàn)將氣墊導軌水平放置做“驗證動量守恒定律”實驗，實驗中用滑塊甲撞擊靜止在導軌上的滑塊乙，第一次碰撞過程中，兩滑塊碰撞端安有彈簧片，碰撞過程系統(tǒng)無機械能損失；第二次碰撞過程中，兩滑塊碰撞端粘有橡皮泥，碰撞后兩小車粘在一起。兩次實驗，光電門1記錄的碰前滑塊甲上的擋光片的擋光時間均為t，光電門2記錄的第一次和第二次滑塊乙上的擋光片的擋光時間分別為，通過實驗驗證了這兩次碰撞均遵循動量守恒定律，則：（1）的關(guān)系應為t______；的關(guān)系應為_____；（均填“>”“<”或“=”）（2）____________（用含d、、m的式子表示）。11．（2022·安徽華星學校高二期末）某同學為了做“探究碰撞中的不變量”的實驗，結(jié)合平拋運動將書本上的實驗進行了改裝，實驗裝置如圖所示，兩碰撞小球半徑相同，小球的質(zhì)量為，小球的質(zhì)量為，且，重力加速度為?；静僮魅缦拢孩?在斜面上先后釘上白紙和復寫紙，斜面頂端與斜槽末端等高，并將斜面上邊緣定為點，將小球從斜槽軌道上某固定點處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡；Ⅱ.把半徑與相同的小球靜止放在斜槽軌道最右端，將小球仍從原固定點處由靜止釋放，和小球相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡和；Ⅲ.用刻度尺測量紙上點到、、三點的距離分別為、、。根據(jù)上述實驗過程，回答：（1）關(guān)于該實驗，下列說法不正確的是___________。A．需要測量小球、的質(zhì)量B．需要測量斜槽末端相對地面的高度C．需要測量斜面的傾角D．需要使斜槽末端水平（2）若為所探究的不變量，則需要驗證的關(guān)系式為_____________________。12．（2022·云南·滄源佤族自治縣民族中學高二期末）某同學設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗，在小車的前端黏有橡皮泥，設(shè)法使小車做勻速直線運動，然后與原來靜止的小車相碰并黏在一起，繼續(xù)做勻速運動，如圖甲所示，在小車的后面連著紙帶，電磁打點計時器的頻率為，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圖乙所示，并測得各計數(shù)點間的距離，為運動起始的點，則應選________段來計算碰前的速度，應選________段來計算和碰后的共同速度。（2）已測得小車的質(zhì)量，小車的質(zhì)量，則由以上結(jié)果可得碰前總動量________，碰后總動量________。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。13．（2022·浙江·高三開學考試）實驗一：（1）某同學用下圖裝置進行“探究碰撞中的不變量”的實驗，向左輕推前端帶針小車后，該小車與前方后端帶橡皮泥的小車碰撞，后成為整體一起前進。為了平衡摩擦力，墊片應該墊在長木板的___________（填“左端”或“右端”），兩小車的質(zhì)量___________（填“必須要”或“不必要”）相等。（2）根據(jù)紙帶可判斷兩車的碰撞處必對應紙帶上的___________（填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）兩個計數(shù)點之間，且碰前帶針小車的速度為___________m/s（打點計時器所用電源頻率為50Hz，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。14．（2022·全國·高三階段練習）小江為了驗證動量守恒定律設(shè)計了如圖的實驗裝置，取一段中心處有一小孔、兩端開口的PV管，將PV管水平放置擱置在圖示木架上。選擇兩個材質(zhì)和體積均相同的打孔小球（直徑略小于25mm），用一根細繩穿過兩小球?qū)椈蓧嚎s至PV管的中間，調(diào)整兩小球，使兩小球距出口位置保持相同。點燃火柴，通過管中小孔燒斷細線，兩小球在彈簧的彈力作用下，分別從玻璃管的兩個端口飛出，落至水平臺面的A，B兩處。回答下列問題：（1）本次“驗證動量守恒定律”實驗只需要測量的物理量是______。A．彈簧的壓縮量B．兩小球的質(zhì)量mC．管口中心到水平臺面的高度hD．小球落地點A、B到管口正下方的水平距離和（2）利用上述測得的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是______。（3）若小江要通過該裝置得到細繩燒斷前彈簧的彈性勢能，除了要查得當?shù)氐闹亓铀俣萭外，還需要測量______（用測量量的字母表示），根據(jù)已知量和測量量寫出彈性勢能的表達式：______。15．（2022·安徽蕪湖·高二期末）如圖甲，長木板的一端墊有小木塊，可以微調(diào)木板的傾斜程度以平衡摩擦力，使小車能在木板上做勻速直線運動。小車P前端貼有橡皮泥，后端連一打點計時器紙帶，接通打點計時器電源后，讓小車P以某速度做勻速直線運動，與置于木板上靜止的小車相碰并粘在一起，繼續(xù)做勻速直線運動。打點計時器電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖乙所示，已將各計數(shù)點之間的距離標在圖上。（1）圖中數(shù)據(jù)有AB、BC、CD、DE四段，計算小車P碰撞前的速度大小，則應選______段；計算小車P和碰后的速度大小應選______段。（選填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）（2）測得小車P的質(zhì)量，小車Q的質(zhì)量，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，碰前兩小車的總動量大小為______kg·m/s（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．D2．B3．D4．C5．BD6．BC