2022年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)十六 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律課堂檢測(cè)

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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)十六 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律課堂檢測(cè) 1．[多選]在利用懸線懸掛等大小球進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．懸掛兩球的細(xì)繩長(zhǎng)度要適當(dāng)，且等長(zhǎng) B．由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計(jì)算小球碰前的速度 C．兩小球必須都是剛性球，且質(zhì)量相同 D．兩小球碰后可以粘合在一起共同運(yùn)動(dòng) 解析：兩繩等長(zhǎng)能保證兩球正碰，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，A正確；由于計(jì)算碰撞前速度時(shí)用到了mgh＝mv2－0，即初速度為0，B正確；本實(shí)驗(yàn)中對(duì)小球的彈性性能無(wú)要求，C錯(cuò)誤；兩球正碰后，有各種運(yùn)動(dòng)情況，所以D正確． 答案：ABD 2. 某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，

2、中間夾一被壓縮了的輕質(zhì)彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測(cè)量，驗(yàn)證物體間相互作用時(shí)動(dòng)量守恒． (1)該同學(xué)還必需有的器材是______________________ __________________________________________________． (2)需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是_____________________ ____________________________________________________________________________________________________

3、___________________. (3)用所得的數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是________． 解析：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路是通過(guò)測(cè)平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移來(lái)代替它們作用完畢時(shí)的速度． (1)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，即驗(yàn)證兩木塊分開時(shí)動(dòng)量守恒，即m1v1＝m2v2，因兩木塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，又x1＝v1，x2＝v2，所以m1v1＝m2v2，即m1x1＝m2x2，根據(jù)公式可知，還必需知木塊質(zhì)量及平拋水平位移，故還必需有的器材為刻度尺、天平． (2)由(1)知需測(cè)兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離x1、x2. (3)由(1)知應(yīng)滿足的關(guān)系式為m1x1＝m2x2. 答案：

4、(1)刻度尺、天平 (2)兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離x1、x2 (3)m1x1＝m2x2 3．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖． (1)若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則(　　) A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1m2，r1＝r2 D．m1

5、被碰小球的質(zhì)量為m2，P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式(用m1、m2及圖中字母表示)____________成立，即表示碰撞中動(dòng)量守恒． 解析：(1)兩小球要選等大的，且入射小球的質(zhì)量應(yīng)大些，故選C. (2)該實(shí)驗(yàn)必需測(cè)出兩球平拋的水平位移和質(zhì)量，故必須用到直尺和天平，因兩球平拋起點(diǎn)相同，不用測(cè)小球直徑，故用不到B. (3)因平拋落地時(shí)間相同，可用水平位移代替速度，故關(guān)系式為m1·＝m1·＋m2·. 答案：(1)C　(2)AC　(3)m1·＝m1·＋m2· 4．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(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后

6、與原來(lái)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(dòng)．他設(shè)計(jì)的裝置如下圖甲所示．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(zhǎng)木板下墊著薄小木片以平衡摩擦力． (1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)．A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)． (2)已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1＝0.4 kg，小車B的質(zhì)量為m2＝0.2 kg，則碰前兩小車的總動(dòng)量為________kg·m/s，碰后兩小車的總動(dòng)量為________kg·m/s

7、. 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(dòng)，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(dòng)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(dòng)情況還沒穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)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/s＝1.050 m/s 小車A在碰撞前動(dòng)量 p0＝mAv0＝0.4×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s 碰撞后A、B的共同速度 v＝＝ m/s＝0.695 m/s 碰撞后A、B的總動(dòng)量 p＝(mA＋mB)v＝(0.2＋0.4)×0.69

8、5 kg·m/s ＝0.417 kg·m/s 答案：(1)BC　DE　(2)0.420　0.417 5．為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn)： ①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量(分別為m1和m2，且m1>m2)； ②按照如上圖所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置．將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端處的切線水平．將一斜面BC連接在斜槽末端； ③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置； ④將小球m2放在斜槽末端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂部A處滾下，使它們發(fā)生碰撞后，記下小

9、球m1和m2在斜面上的落點(diǎn)位置； ⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離．圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的三個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF. 根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題： (1)小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的________點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的________點(diǎn)． (2)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式________，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量守恒． (3)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要再滿足關(guān)系式________，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞． 解析：由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可知，設(shè)斜面BC的傾角為θ，小球從斜面頂端平拋落到斜面上，兩者距離為L(zhǎng)，則Lcosθ＝vt，Lsinθ＝gt2可得v＝Lcosθ＝cosθ，由于θ、g都是恒量，所以v∝，v2∝L，所以動(dòng)量守恒的表達(dá)式可以是m1＝m1＋m2 由能量守恒可得m1LE＝m1LD＋m2LF. 答案：(1)D　F (2)m1＝m1＋m2 (3)m1LE＝m1LD＋m2LF或＋＝