专题18 验证动量守恒定律（原卷版）.docx

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1、高二物理寒假作业（章节补弱+自测提高）专题18验证动量守恒定律1.某同学做“验证碰撞过程中的动量守恒的实验，实验装置如图所示，曲面体与足够长的长木板固定在水平面上，曲面体的曲面最底端与长木板左端上表面在P点平滑连接。（1）该同学先将物块A放在曲面上的Q点由静止释放，物块A滑上长木板后，最后停在长木板上，测出物块A在长木板上滑行的距离L；然后将物块B放在长木板左端上表面，让物块A仍从Q点由静止释放，两物块在P点发生正碰，碰后物块A、B均沿长木板向右滑行，最后停下时，测出A、B在长木板上滑行的距离分别为。、4.对实验的要求，下列说法正确的是.A.物块A的质量应大于物块B的质量B.物块A、B与长木板

2、的动摩擦因数应相同C.曲面应尽可能的光滑D.Q点离木板的高度应适当大些（2）要验证两物体碰撞过程中的动量守恒，实验还需要测量的物理量是（写出物理量的名称和符号），若表达式成立，则A、B两物块碰撞过程中动量守恒得到验证。2.某实验小组用光滑导轨验证滑块碰撞过程中动量守恒。实验装置如图甲所示，两滑块置于导轨上，其中滑块2左侧粘有橡皮泥。T架滑块I滑檄C1 X22cm-导机标尺d5甲? ? 13.0Cm；乙（1）电火花计时器固定在紧靠导轨左端并连接在50HZ交流电源上，将纸带穿过计时器并固定在滑块1的左端，图中未画出，调节打点计时器的高度使纸带始终与导轨平行。主要步骤：实验前应调节导轨底部的调节旋钮

3、，使导轨;把滑块2放在导轨的中间，使滑块1置于左端弹射架上；先，然后释放滑块1,让滑块1带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出理想的纸带；用天平测得滑块1的质量为300g,滑块2（包括橡皮泥）的质量为346g.（2）某次实验打出的纸带如图乙所示（纸带上的点为自然点）。两滑块碰撞之前系统的总动量为kgms;两滑块碰撞之后系统的总动量为kgms（结果均保留3位有效数字）。3.某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中。是小球抛出点在水平地面上的垂直投影点。实验操作步骤如下：用天平分别测量出球1、球2的质量mi、m2;先让球1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点P的位置，测

4、出平均落地点P与。点的距离；把球2静置于轨道水平部分末端，再将球1从斜轨上S位置由静止释放，与球2碰撞，找到两球体的平均落地点/V、M,并分别测出平均落地点N、M与。点的距离；多次重复实验。（1）对于实验过程的分析，下列说法正确的是OA.球1的质量应比球2的质量大B.小球与斜轨间的摩擦对实验有影响C.球1必须从同一高度静止释放D.两个小球的半径可以不同（2）若两小球碰撞前后的动量守恒，其表达式可表示为o（用题中测量的物理量的符号表示）（3）若两小球质量均没有测量，只知道mm2,则只需验证表达式成立，即可证明发生的碰撞是弹性碰撞。（用测量的物理量的符号表示）4.某同学利用气垫导轨做“寻求碰撞中的

5、不变量的实验，实验装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。彳SCJLJLC现（1）实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通人压缩空气；接通光电门电源；两滑块之间有一压缩的弹簧，并用细线连在一起（图中未画出），开始时两滑块放在气垫导轨中间；烧断细线后，两滑块被弹簧弹开，分别向左、右方向运动。左侧滑块通过左侧光电门，记录的遮光时间为0.040s,右侧滑块通过右侧光电门，记录的遮光时间为0.060s；测出遮光片的宽度d=9mm,测得左侧滑块的质量为IO0g,右侧滑块的质量为150g0（2）数据处理与实验结论：实验中气垫导轨的作用是:

6、a. ；b. ；规定水平向右为正方向，则两滑块被弹开时左侧滑块的质量与速度的乘积mv=gms,两滑块质量与速度的乘积的矢量和nv+m2V2=gms,说明两滑块在被弹开的过程中不变。5 .（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选图中的图（填“甲或乙），若要求碰撞时动能损失最小则应选图（填“甲或乙”）。（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）甲乙（2）某次实验时碰撞前8滑块静止，4滑块匀速向8滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相

7、邻两次闪光的时间间隔为丁，在这4次闪光的过程中，A、8两滑块均在。80Cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于X=Ioem处。若A、8两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的时刻。12心吐。2BF.lll（llz010203040506070806 .某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块使其在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将安装有遮光条的滑块P由倾斜轨道上某位置静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞,并粘合在一起,最终通过光电门2.已知滑块P、a的质量分别为m、M,回答下列问题：甲乙(

8、I)用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则宽度d=mm。(2)若滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为团h、f2,则两滑块碰后的总动量为,若碰撞过程系统的动量守恒，则关系式成立；该碰撞过程损失的机械能为(用测量的物理量符号表示)7 .如图甲所示，用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量OMH35.20cmiH44.80cmr55.68cm-(1)图甲中。点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球mi多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球mi

9、从斜轨上S位置静止释放，与小球他相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是(填选项前的符号)A.用天平测量两个小球的质量加、m28 .测量小球mi开始释放高度hC.测量抛出点距离地面的面度出D.分别找到mi、m2相碰后平均落地点的位置NE.测量平抛射程OM、ON（2）经测定，m=450g,n2=7.5g,小球落地点的平均位置距。点的距离如图乙所示。实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为（用（1）中测量的量表示），代入数值求得这个比值为（3）在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大，请用（2）中已知的数据，计算出被碰小球佗平抛运动射程ON的最大值为_cm

10、。8.在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置：入射小球A 被碰小球重垂线O M PN乙（1）若入射小球质量为m】，半径为人被碰小球质量为mz,半径为小则oA. t11m2,r1r2B. m1m2,1m2,r1=r2D. 11711172,1=2（2）若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中一定需要的是。A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧测力计E.秒表（3）设入射小球的质量为mi,被碰小球的质量为m2,则在用图甲所示装置进行实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律的结论为C（用装置图中的字母表示）（4）若采用图乙所示装置进行实验，某同学记录小球三个落点的平均位置时发现和N偏离了OP方向,使点。、P、N不在同一条直线上，如图丙所示。若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒,应该怎么做；该同学认为只要满足关系式一，则说明两小球碰撞前后在OP方向上总动量守恒。N方*MA丙