【優(yōu)化方案】2020浙江高考物理總復(fù)習(xí) 第13章 實驗十五探究碰撞中的不變量知能優(yōu)化演練 大綱人教版（通用）

探究碰撞中的不變量 1(2020年北京朝陽區(qū)期中測試)如圖1349所示，甲、乙為兩個實驗的裝置圖圖1349(1)甲、乙兩圖中，可以“驗證動量守恒定律”的裝置圖是_(2)關(guān)于甲、乙兩個實驗，下列說法正確的是_A只有甲實驗必須測量質(zhì)量B只有乙實驗中需要記錄時間C乙實驗必須使用重垂線D兩個實驗都需要使用刻度尺解析：(1)甲圖用來驗證動量守恒，乙圖用來驗證機(jī)械能守恒(2)乙實驗不需要重垂線答案：(1)甲(2)AD2(2020年寧波效實中學(xué)期中練習(xí))如圖13410所示為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置圖13410(1)下列說法中不符合本實驗要求的是_(選填選項前面的字母)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在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放C安裝軌道時末端必須水平D需要的測量儀器有天平和刻度尺(2)實驗中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點，經(jīng)多次釋放入射球，在記錄紙上找到了兩球的平均落點位置M、P、N，并測得它們到O點的距離分別為、和.已知入射球的質(zhì)量為m1，靶球的質(zhì)量為m2，如果測得m1·m2·近似等于_，則可認(rèn)為成功驗證了碰撞中的動量守恒答案：(1)A(2)m13(2020年溫州八校聯(lián)考)如圖13411所示，A、B兩擺擺長分別為L1和L2，擺球質(zhì)量分別為m1和m2，且m1m2.靜止時，兩球在懸點正下方剛好接觸且球心同高，現(xiàn)將A擺在紙平面內(nèi)向左拉離平衡位置，使擺線水平，然后釋放當(dāng)A擺擺到最低點時兩球碰撞，碰后A球被反彈，反彈后最大偏角為，B球向右擺動，最大偏角為，則碰撞過程中一定守恒的是_(選填“動能”或“動量”)，守恒的關(guān)系式為_圖13411解析：兩球在最低點碰撞時，水平方向上所受合外力為零，動量守恒，設(shè)碰前瞬間A球速度為v1.由機(jī)械能守恒，對A球m1vmgL1設(shè)A、B球碰后瞬間的速度分別為v1和v2，由機(jī)械能守恒對A球：m1v12m1gL1(1cos)對B球：m2v22m2gL2(1cos)由動量守恒m1v1m1v1m2v2由式得m1(1)m2.答案：動量m1(1)m2.4(2020年天津濱海新區(qū)重點學(xué)校聯(lián)考)氣墊導(dǎo)軌工作時能夠通過噴出的氣體使滑塊懸浮從而基本消除掉摩擦力的影響，因此成為重要的實驗器材，氣墊導(dǎo)軌和光電門、數(shù)字毫秒計配合使用能完成許多實驗現(xiàn)提供以下實驗器材：(名稱、圖象、編號如圖13412所示)圖13412利用以上實驗器材還可以完成“驗證動量守恒定律”的實驗為完成此實驗，某同學(xué)將實驗原理設(shè)定為：m1v0(m1m2)v(1)針對此原理，我們應(yīng)選擇的器材編號為：_；(2)在我們所選的器材中：_器材對應(yīng)原理中的m1(填寫器材編號)答案：(1)ABC(2)B5(2020年廣東模擬)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦，我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖13413所示，采用的實驗步驟如下：圖13413a松開手的同時，記錄滑塊A、B運(yùn)動時間的計時器開始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時器結(jié)束計時，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時間t1、t2.b在A、B間水平放入一個輕彈簧，用手壓住A、B使彈簧壓縮，放置在氣墊導(dǎo)軌上，并讓它靜止在某個位置c給導(dǎo)軌送氣，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平d用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1，B的右端至D板的距離L2.(1)實驗步驟的順序是_(2)實驗中還需要的測量儀器是_，還需要測量的物理量是_(3)利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達(dá)式是_(4)實驗中彈簧與A或B滑塊是連接好還是不連接好？_，理由是_.答案：(1)cbda(2)天平A、B兩滑塊的質(zhì)量M1、M2(3)M1L1/t1M2L2/t2(4)連接好可以避免因漏記彈簧的動量而帶來較大的實驗誤差6(2020年遼寧模擬)某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做“驗證動量守恒定律”的實驗，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖13414甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差圖13414(1)下面是實驗的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣；把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先_，然后_，讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖乙所示；測得滑塊1的質(zhì)量310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g.完善實驗步驟的內(nèi)容(2)已知打點計時器每隔0.02 s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為_kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_.解析：(1)實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源，再放開滑塊(2)作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量p0m1v0.v0 m/s2.00 m/s，p00.310×2.00 kg·m/s0.620 kg·m/s.作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時兩滑塊具有相同的速度v，v m/s1.20 m/s，p(m1m2)v(0.3100.205)×1.20 kg·m/s0.618 kg·m/s.(3)存在誤差的主要原因是紙帶與打點計時器限位孔間有摩擦.答案：(1)接通打點計時器的電源放開滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點計時器限位孔間有摩擦