第七章　第6練　實(shí)驗(yàn)八：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律-2025高中物理大一輪復(fù)習(xí)

1.(2022·天津卷·9(1))某同學(xué)驗(yàn)證兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。A、B為兩個(gè)直徑相同的小球。實(shí)驗(yàn)時(shí)，不放B，讓A從固定的斜槽上E點(diǎn)自由滾下，在水平面上得到一個(gè)落點(diǎn)位置；將B放置在斜槽末端，讓A再次從斜槽上E點(diǎn)自由滾下，與B發(fā)生正碰，在水平面上又得到兩個(gè)落點(diǎn)位置。三個(gè)落點(diǎn)位置標(biāo)記為M、N、P。(1)為了確認(rèn)兩個(gè)小球的直徑相同，該同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺對(duì)它們的直徑進(jìn)行了測(cè)量，某次測(cè)量的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)為______mm。(2)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要求哪個(gè)是正確的______。A．斜槽的末端必須是水平的B．斜槽的軌道必須是光滑的C．必須測(cè)出斜槽末端的高度D．A、B的質(zhì)量必須相同(3)如果該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作正確且碰撞可視為彈性碰撞，A、B碰后在水平面上的落點(diǎn)位置分別為__________、__________。(填落點(diǎn)位置的標(biāo)記字母)2．(2023·江蘇省揚(yáng)州中學(xué)期中)某小組用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。(1)關(guān)于橡皮泥在本實(shí)驗(yàn)中的作用，下列說(shuō)法正確的是________。A．改變小車的質(zhì)量B．在兩車碰撞時(shí)起到緩沖作用，防止撞壞小車C．若在兩個(gè)小車的碰撞端分別貼上尼龍搭扣(魔術(shù)貼)，可起到相同的作用(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是______。A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)微調(diào)木板的傾斜程度，使小車P能靜止在木板上B．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，應(yīng)將小車P由靜止釋放C．與小車P碰撞前，小車Q應(yīng)靜止在木板上的適當(dāng)位置D．加砝碼以改變小車質(zhì)量再次實(shí)驗(yàn)，必須再次調(diào)整木板傾角(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖乙所示，已將各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離標(biāo)在圖上。則小車P碰撞前的速度為______m/s。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(4)測(cè)得小車P的總質(zhì)量為m1，小車Q的總質(zhì)量為m2，圖乙中AB、BC、CD、DE四段長(zhǎng)度分別為x1、x2、x3、x4，為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需要驗(yàn)證的表達(dá)式是__________________________。(用題中所給物理量符號(hào)表示)(5)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)碰后動(dòng)量的測(cè)量值總是大于碰前動(dòng)量的測(cè)量值，可能的原因是____________________________________________________。(寫出一條即可)3．(2023·安徽亳州市期末)用如圖甲所示的裝置根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律驗(yàn)證兩小球碰撞中的動(dòng)量守恒。使用頻閃相機(jī)對(duì)小球碰撞前后的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行拍攝。圖中背景是放在豎直平面內(nèi)帶方格的紙板，紙板平面與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的平面平行，每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為a＝5cm，取g＝10m/s2，實(shí)驗(yàn)核心步驟如下：(1)讓質(zhì)量為m1的小球從擋板處由靜止釋放，從斜槽末端水平拋出后頻閃照片如圖乙中的A所示。(2)把質(zhì)量為m2的小球靜置于軌道末端，讓質(zhì)量為m1的小球從擋板處由靜止釋放，兩球在斜槽末端碰撞。碰撞后兩小球從斜槽末端水平拋出。拋出后的頻閃照片分別如圖乙中的B、C所示。(3)由圖乙結(jié)合已知數(shù)據(jù)可計(jì)算出頻閃相機(jī)閃光的周期T＝______________s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(4)由圖乙結(jié)合已知數(shù)據(jù)可計(jì)算出碰撞后質(zhì)量為m2的小球速度v2＝__________m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(5)若碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則m1∶m2＝______。4．(2024·湖北省聯(lián)考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。小球A底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條，用懸線懸掛在O點(diǎn)，光電門固定在O點(diǎn)正下方鐵架臺(tái)的托桿上，小球B放在豎直支撐桿上，桿下方懸掛一重錘，小球A(包含遮光條)和B的質(zhì)量用天平測(cè)出分別為mA、mB，拉起小球A一定角度后釋放，兩小球碰撞前瞬間，遮光條剛好通過(guò)光電門，碰后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)而落地，小球A反彈右擺一定角度，計(jì)時(shí)器的兩次示數(shù)分別為t1、t2，測(cè)量O點(diǎn)到A球球心的距離為L(zhǎng)，小球B離地面的高度為h，小球B平拋的水平位移為x。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)，下列說(shuō)法正確的是________。A．要使小球A和小球B發(fā)生對(duì)心碰撞B．小球A的質(zhì)量要大于小球B的質(zhì)量C．應(yīng)使小球A由靜止釋放(2)某次測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)如下：d＝0.5cm，L＝0.5cm，h＝0.45cm，x＝0.30cm，t1＝0.0025s，t2＝0.0050s，重力加速度g取10m/s2，若小球A(包含遮光條)與小球B的質(zhì)量之比為mA∶mB＝____________，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證，根據(jù)數(shù)據(jù)可以得知小球A和小球B發(fā)生的碰撞是____________(選填“彈性”或“非彈性”)碰撞。5.(2023·海南海口市等四地三模)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成了驗(yàn)證碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，將帶有斜槽的軌道固定在桌面上并調(diào)整至斜槽的末端水平。選取兩個(gè)大小完全相同的小球a、b，測(cè)量出其質(zhì)量分別為m1、m2，且m1>m2。實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將a球由一定高度靜止釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小球打在右側(cè)豎直固定的擋板上的某點(diǎn)；然后在斜槽的末端放上b球，將a球由同一高度靜止釋放，兩球碰后均打在右側(cè)豎直固定的擋板上，已知A點(diǎn)與斜槽的末端在同一水平線上。已知B、C、D三點(diǎn)到A點(diǎn)的距離分別為hB、hC、hD。(1)兩球碰后，豎直擋板上的________點(diǎn)為a球的落點(diǎn)，豎直擋板上的________點(diǎn)為b球的落點(diǎn)。(2)如果兩球碰撞的過(guò)程動(dòng)量守恒，則關(guān)系式________________________________成立。(3)如果兩球碰撞的過(guò)程沒(méi)有能量損失，則關(guān)系式__________________________________成立。6．(2020·全國(guó)卷Ⅰ·23)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量定理，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊(上方安裝有寬度為d的遮光片)、兩個(gè)與計(jì)算機(jī)相連接的光電門、砝碼盤和砝碼等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)開動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)滑塊上的遮光片經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間______時(shí)，可認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；(2)用天平測(cè)砝碼與砝碼盤的總質(zhì)量m1、滑塊(含遮光片)的質(zhì)量m2；(3)用細(xì)線跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪將滑塊與砝碼盤連接，并讓細(xì)線水平拉動(dòng)滑塊；(4)令滑塊在砝碼和砝碼盤的拉動(dòng)下從左邊開始運(yùn)動(dòng)，和計(jì)算機(jī)連接的光電門能測(cè)量出遮光片經(jīng)過(guò)A、B兩處的光電門的遮光時(shí)間Δt1、Δt2及遮光片從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間t12；(5)在遮光片隨滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，如果將砝碼和砝碼盤所受重力視為滑塊所受拉力，拉力沖量的大小I＝________，滑塊動(dòng)量改變量的大小Δp＝____________________________；(用題中給出的物理量及重力加速度g表示)(6)某次測(cè)量得到的一組數(shù)據(jù)為：d＝1.000cm，m1＝1.50×10－2kg，m2＝0.400kg，Δt1＝3.900×10－2s，Δt2＝1.270×10－2s，t12＝1.50