2018年高考物理大一輪復(fù)習(xí)第6章碰撞動量守恒定律實(shí)驗(yàn)7驗(yàn)證動量守恒定律課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練

1、實(shí)驗(yàn)7 驗(yàn)證動量守恒定律高效演練跟蹤檢測1某同學(xué)用如圖所示的裝置通過半徑相同的A、B兩球(mAmB)的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律對入射小球在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對實(shí)驗(yàn)影響的說法中正確的是()A釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小B釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對誤差越小，兩球速度的測量越準(zhǔn)確C釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后動量之差越小，誤差越小D釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱螅壍缹Ρ慌鲂∏虻淖枇υ叫〗馕觯哼xC.入射小球的釋放點(diǎn)越高，入射小球碰前速度越大，相碰時(shí)內(nèi)力越大，阻力的影響相對減小，可以較好地滿足動量守恒的條件，也有利于

2、減小測量水平位移時(shí)的相對誤差，從而使實(shí)驗(yàn)的誤差減小，選項(xiàng)C正確2在做“驗(yàn)證動量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，入射球a的質(zhì)量為m1，被碰球b的質(zhì)量為m2，兩小球的半徑均為r，各小球的落地點(diǎn)如圖所示，下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)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)量相等的小球B要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1ONm1OMm2OPC要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1OPm1OMm2OND要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1(OP2r)m1(OM2r)m2ON解析：選C.在此裝置中，應(yīng)使入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，防止反彈或靜止，故選項(xiàng)A錯(cuò)；兩球做平拋運(yùn)動時(shí)都具有相同的起點(diǎn)，故應(yīng)驗(yàn)證的關(guān)系式為m1OPm1OMm2ON，選項(xiàng)C對，B、D錯(cuò)3某同學(xué)用

3、如圖(甲)所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律圖中PQ是斜槽，QR為水平槽實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡重復(fù)這種操作10次其中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)B球落點(diǎn)痕跡如圖(乙)所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為_cm.(2)在以下選項(xiàng)中，本次實(shí)驗(yàn)不需要進(jìn)行的測量是_A水平槽上

4、未放B球時(shí)，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離BA球與B球碰撞后，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C則量A球或B球的直徑D測量A球與B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度解析：(1)用最小的圓將所有點(diǎn)圈在里面，圓心位置即為落點(diǎn)平均位置，找準(zhǔn)平均位置，讀數(shù)時(shí)應(yīng)在刻度尺的最小刻度后面再估讀一位讀數(shù)為64.7 cm.(2)以平拋時(shí)間為時(shí)間單位，則平拋的水平距離在數(shù)值上等于平拋初速度設(shè)A未碰B時(shí)A球的水平位移為xA，A、B相碰后A、B兩球的水平位移分別為xA、xB，A、B質(zhì)量分別為mA、mB，則碰前A的動量可寫成p1mAxA，碰后A、B的總動量為p2mAxAmBxB，要驗(yàn)證動量是否守恒，即驗(yàn)

5、證p1與p2兩動量是否相等所以該實(shí)驗(yàn)應(yīng)測量的物理量有mA、mB、xA、xA、xB.故選項(xiàng)C、E不需測量答案：(1)64.7(64.065.0均對)(2)CE4. 如圖為“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置 (1)下列說法中符合本實(shí)驗(yàn)要求的是_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(shí)驗(yàn)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(shí)，軌道末端必須水平D需要使用的測量儀器有天平、刻度尺和秒表(2)實(shí)驗(yàn)中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點(diǎn)，經(jīng)多次釋放入射球，在記錄紙上找到了兩球平均落點(diǎn)位置為M、P、N，并測得它們到O點(diǎn)的距離分別為OM、OP和ON.已知入射球的質(zhì)量

6、為m1，靶球的質(zhì)量為m2，如果測得m1OMm2ON近似等于_，則認(rèn)為成功驗(yàn)證了碰撞中的動量守恒解析：(1)入射球應(yīng)比靶球質(zhì)量大，A錯(cuò)；本題用小球水平位移代替速度，所以不用求出具體時(shí)間，所以不需要秒表，D錯(cuò)(2)若動量守恒，碰撞后兩球的總動量應(yīng)該等于不放靶球而讓入射球單獨(dú)下落時(shí)的動量，入射球單獨(dú)下落時(shí)的動量可用m1OP表示答案：(1)BC(2)m1OP5氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，開始時(shí)兩個(gè)滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，滑塊間用繩子連接(如圖甲所示)，繩子燒斷后，兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動，圖乙為它們運(yùn)動過程的頻閃照片，頻閃的頻率為10 Hz，由圖可知：(1)A、B離開彈簧后，應(yīng)該做_運(yùn)

7、動，已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200 g、300 g，根據(jù)照片記錄的信息，從圖中可以看出閃光照片有明顯與事實(shí)不相符合的地方是_.(2)若不計(jì)此失誤，分開后，A的動量大小為_kgm/s，B的動量的大小為_kgm/s.本實(shí)驗(yàn)中得出“在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒”這一結(jié)論的依據(jù)是_解析：(1)A、B離開彈簧后因水平方向不再受外力作用，所以均做勻速直線運(yùn)動，在離開彈簧前A、B均做加速運(yùn)動，A、B兩滑塊的第一個(gè)間隔都應(yīng)該比后面勻速時(shí)相鄰間隔的長度小(2)周期T0.1 s，v，由題圖知A、B勻速時(shí)速度分別為vA0.09 m/s，vB0.06 m/s，分開后A、B的動量大小均為p0.018

8、 kgm/s，方向相反，滿足動量守恒，系統(tǒng)的總動量為0.答案：(1)勻速直線A、B兩滑塊的第一個(gè)間隔(2)0.0180.018A、B兩滑塊作用前后總動量不變，均為06某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速直線運(yùn)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)做勻速直線運(yùn)動他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz，長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力(1)若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)A為運(yùn)動的起點(diǎn)，則應(yīng)選_段來計(jì)算A碰前的速度應(yīng)選_段來計(jì)算A和B碰后的共同速度(

9、以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)(2)已測得小車A的質(zhì)量m10.4 kg，小車B的質(zhì)量為m20.2 kg，則碰前兩小車的總動量為_kgm/s，碰后兩小車的總動量為_kgm/s.解析：(1)從分析紙帶上打點(diǎn)的情況看，BC段既表示小車做勻速運(yùn)動，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準(zhǔn)確地描述小車A在碰撞前的運(yùn)動情況，應(yīng)選用BC段計(jì)算小車A碰前的速度從CD段打點(diǎn)的情況看，小車的運(yùn)動情況還沒穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車運(yùn)動穩(wěn)定，故應(yīng)選用DE段計(jì)算A和B碰后的共同速度(2)小車A在碰撞前速度v0 m/s1.050 m/s小車A在碰撞前的動量p0m1v00.41.050 kgm/s0.420

10、 kgm/s碰撞后A、B的共同速度v m/s0.695 m/s碰撞后A、B的總動量p(m1m2)v(0.20.4)0.695 kgm/s0.417 kgm/s答案：(1)BCDE(2)0.4200.4177為了驗(yàn)證動量守恒定律(探究碰撞中的不變量)，某同學(xué)選取了兩個(gè)材質(zhì)相同，體積不等的立方體滑塊A和B，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：步驟1：在A、B的相撞面分別裝上尼龍拉扣，以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體；步驟2：安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖，鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽，右端是長直水平槽，傾斜槽和水平槽由一小段弧連接，軌道槽被固定在水平桌面上，在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當(dāng)遠(yuǎn)處裝一臺數(shù)碼頻閃照相機(jī)；步驟3：讓滑塊B

11、靜置于水平槽的某處，滑塊A從斜槽某處由靜止釋放，同時(shí)開始頻閃拍攝，直到A、B停止運(yùn)動，得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片；步驟4：多次重復(fù)步驟3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出來，將刻度尺緊靠照片放置，如圖所示(1)由圖分析可知，滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置_在P5、P6之間在P6處在P6、P7之間(2)為了探究碰撞中動量是否守恒，需要直接測量或讀取的物理量是_A、B兩個(gè)滑塊的質(zhì)量m1和m2滑塊A釋放時(shí)距桌面的高度頻閃照相的周期照片尺寸和實(shí)際尺寸的比例照片上測得的s45、s56和s67、s78照片上測得的s34、s45、s56和s67、s78、s89滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)寫出驗(yàn)證動量守恒的表達(dá)式_(3)請你寫出一條有利于提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理的建議：_.解析：(1)由圖可得s123.00 cm，s232.80 cm，s342.60 cm，s452.40 cm，s562.20 cm，s671.60 cm，s781.40 cm，s891.20 cm.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)可知A、B相撞的位置在P6處(2)為了探究A、B相撞前后動量是否守恒，就要得到碰撞前后的動量，所以要測量A、B兩個(gè)滑塊的質(zhì)量m1、m2和碰撞前后的速度設(shè)照相機(jī)拍攝時(shí)間間隔為T，則P4處的速度為v4，P5處的速度為v5，因?yàn)関5，所以A、B碰撞前在P6處的速度為v6；同理可得碰撞后AB在P