高考物理一輪專題： 第27講 實(shí)驗(yàn)： 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

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1、高考物理一輪專題： 第27講 實(shí)驗(yàn)： 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 姓名:________ 班級(jí):________ 成績:________ 一、 單選題 (共1題；共2分) 1. （2分） (2017高二下安陽期中) 在用如圖所示的裝置做”驗(yàn)證動(dòng)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 ， 小球的半徑為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)量相同的小球 B . 讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰，每次都要使入射小球從斜槽上不同的位置滾下 C . 要驗(yàn)

2、證的表達(dá)式是m1 =m1 +m2 D . 要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1 =m1 +m2 二、 多選題 (共2題；共6分) 2. （3分） 在用兩個(gè)小球的碰撞來驗(yàn)證碰撞中的不變量時(shí)，產(chǎn)生誤差的主要原因是（ ） A . 碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是絕對(duì)沿水平方向 B . 小球在空氣中飛行時(shí)受到空氣阻力 C . 通過復(fù)寫紙描得的各點(diǎn)，不是理想的點(diǎn)，有一定的大小，從而帶來作圖上的誤差 D . 測(cè)量長度時(shí)有誤差 3. （3分） 如圖為課本參考案例二，則下列說法正確的是（ ） A . 懸掛兩球的細(xì)繩長度要適當(dāng)，且等

3、長 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) 三、 填空題 (共1題；共4分) 4. （4分） (2017洛陽模擬) 用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使質(zhì)量為mA的A球從斜槽上某一固定點(diǎn)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．把質(zhì)量為mB的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，得到了如圖所示的三

4、個(gè)落地處． ①請(qǐng)?jiān)趫D中讀出OP=________cm； ②由圖可以判斷出R是________球的落地點(diǎn)，Q是________球的落地點(diǎn)． ③為了驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒，該同學(xué)只需驗(yàn)證表達(dá)式________． 四、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共8題；共40分) 5. （3分） (2018高二上遵義月考) 某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，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(gè)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(huì)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

5、引起的誤差． （1） 下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟： ①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； ②向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣； ③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向； ④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩； ⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間； ⑥先________，然后________，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)； ⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖乙所示； ⑧測(cè)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

6、實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容． （2） 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kgm/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kgm/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________． 6. （8分） (2017高一下商丘期末) 如圖所示為驗(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 ， r1＜r2 C . m1＞m2 ， r1=r2 D . m1＜m2

7、 ， r1=r2 （2） 為完成此實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中必需的是．（填下列對(duì)應(yīng)的字母） A . 直尺 B . 游標(biāo)卡尺 C . 天平 D . 彈簧秤 E . 秒表 （3） 設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，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． 7. （5分） (2017高一下射洪期末) 某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．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

8、跡．再把B球放在水平槽的末端，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，得到了如圖所示的三個(gè)落地處． （1） 應(yīng)該用什么方法找出落地點(diǎn)的平均位置 A . 記下每次落點(diǎn)到O的距離，然后取平均值； B . 選擇其中一次認(rèn)為比較準(zhǔn)確的落點(diǎn)，量出該點(diǎn)到O的距離； C . 多做幾次實(shí)驗(yàn)，用盡可能小的圓把所有的落點(diǎn)都圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置 D . 為了避免誤差過大，只需做一次碰撞，找到其落點(diǎn)位置，就可以了． （2） 已知mA：mB=2：1，碰撞過程中動(dòng)量守恒，則由圖可以判斷出Q是碰后________

9、球的落地點(diǎn)，P是碰后________球的落地點(diǎn)．（填“A”或“B”） （3） 用題中字母寫出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式：________ 8. （6分） (2017高二下黑龍江期中) 某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來尋找碰撞中的不變量，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C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C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，圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直

10、投影點(diǎn)，P，為未放被碰小球B時(shí)A球的平均落點(diǎn)，M為與B球碰后A球的平均落點(diǎn)，N為被碰球B的平均落點(diǎn)．若B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊．注意： （1） 實(shí)驗(yàn)的條件：MA________MB （2） 碰撞后B球的水平射程應(yīng)為________cm． （3） 在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量？ 答：（填選項(xiàng)號(hào)）． A . 水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 B . A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 C . 測(cè)量A球或B球的直徑 D . 測(cè)量A球和B球的質(zhì)量 E . 測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽

11、面的高度 （4） 寫出驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式________． 9. （6分） (2017高二下鄒平期中) 驗(yàn)證《動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)》中，劉同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行驗(yàn)證．設(shè)計(jì)如下： A．測(cè)出兩同種材質(zhì)的木塊A、B的質(zhì)量mA、mB B．測(cè)出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 C．用細(xì)線將A、B連接，使A、B間的彈簧壓縮（彈簧不與木塊連接） D．剪斷細(xì)線，測(cè)出木塊向兩側(cè)移動(dòng)的距離SA、SB E．測(cè)量桌面與木質(zhì)材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ （1） 上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中沒必要的步驟為________（多選）； （2） 驗(yàn)證動(dòng)量守恒關(guān)系式為________： （3） 請(qǐng)寫出一條產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原

12、因________ 10. （5分） 某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，同時(shí)測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，兩滑塊A、B上各固定一相同窄片。部分實(shí)驗(yàn)步驟如下： I.用螺旋測(cè)微器測(cè)量窄片的寬度d； II.將氣墊導(dǎo)軌調(diào)成水平； II.將A、B用細(xì)線綁住，在A．B間放入一個(gè)被壓縮的輕小彈簧； IV.燒斷細(xì)線，記錄A、B上的窄片分別通過光電門C、D的擋光時(shí)間t1、t2。 （1） 若測(cè)量窄片的寬度d時(shí)，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖乙所示，則d=________mm。 （2） 實(shí)驗(yàn)中，還應(yīng)測(cè)量的物理量是______ A．滑塊A的質(zhì)量m1以及滑塊B的質(zhì)量m2 B．燒斷細(xì)線后滑塊

13、A、B運(yùn)動(dòng)到光電門C、D的時(shí)間tA、tB C．燒斷細(xì)線后滑塊 A . B運(yùn)動(dòng)到光電門C、D的路程x1、x2 （3） 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是________;；燒斷細(xì)線前彈簧的彈性勢(shì)能Ep=________。(均用題中相關(guān)物理量的字母表示) 11. （4分） (2017高一下紅崗期末) 如圖甲，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系． （1） 圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1

14、從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是　?。ㄌ钸x項(xiàng)前的符號(hào)） A . 用天平測(cè)量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2 B . 測(cè)量小球m1開始釋放高度h C . 測(cè)量拋出點(diǎn)距離地面的高度H D . 分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N E . 測(cè)量平拋射程OM、ON （2） 圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是　?。?/p>

15、（填選項(xiàng)前的符號(hào)） A . 用天平測(cè)量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2 B . 測(cè)量小球m1開始釋放高度h C . 測(cè)量拋出點(diǎn)距離地面的高度H D . 分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N E . 測(cè)量平拋射程OM、ON （3） 若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為________（用①中測(cè)量的量表示） （4） 若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為________（用①中測(cè)量的量表示） 12. （3分） (2017高二下上饒期中) 在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們不僅完成了課本原來的實(shí)驗(yàn)，還用相同的器材進(jìn)行多方面的探索及嘗試．下面是甲、乙兩組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回

16、答相關(guān)的問題： （1） 甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置，由斜槽和水平槽構(gòu)成．將復(fù)寫紙與白紙鋪在水平放的木板上，重垂線所指的位置為O．實(shí)驗(yàn)時(shí)先使a球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作多次，得到多個(gè)落點(diǎn)痕跡平均位置P；再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓a球仍從固定位置由靜止開始滾下，與b球發(fā)生對(duì)心正碰，碰后a球不被反彈．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)這種操作多次得到多個(gè)落點(diǎn)痕跡平均位置M、N． ①若a球質(zhì)量為m1，半徑為r1；b球質(zhì)量為m2，半徑為r2．則________ A．m1＞m2r1＞r2B．m1＞

17、m2r1＜r2 C．m1＞m2r1=r2D．m1＜m2r1=r2 ②以下提供的器材中，本實(shí)驗(yàn)必需的有________ A．刻度尺B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．天平D．秒表 ③設(shè)a球的質(zhì)量為m1，b球的質(zhì)量為m2，則本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為（用m1、m2、OM、OP、ON表示）________ （2） 乙組同學(xué)誤將重錘丟失，為了繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)則將板斜放，上端剛好在槽口拋出點(diǎn)，標(biāo)記為O．板足夠長小球都能落在板上，如圖2，采用甲組同學(xué)相同的操作步驟完成實(shí)驗(yàn)． ①對(duì)該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)的判斷正確的是________ A．乙組同學(xué)無法完成驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 B．秒表也不是乙組同學(xué)的必需器材 C

18、．乙組同學(xué)必須測(cè)量斜面傾角θ D．圖2中N為b球碰后落點(diǎn) ②設(shè)a球的質(zhì)量為m1，b球的質(zhì)量為m2，則本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為________． ③如果a，b球的碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為________．（要求第（5）（6）結(jié)論用m1、m2、OM、OP、ON表示） 第 12 頁 共 12 頁 參考答案 一、 單選題 (共1題；共2分) 1-1、答案：略 二、 多選題 (共2題；共6分) 2-1、答案：略 3-1、答案：略 三、 填空題 (共1題；共4分) 4-1、 四、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共8題；共40分) 5-1、答案：略 5-2、答案：略 5-3、答案：略 6-1、答案：略 6-2、答案：略 6-3、答案：略 7-1、答案：略 7-2、答案：略 7-3、答案：略 8-1、答案：略 8-2、答案：略 8-3、答案：略 8-4、答案：略 9-1、答案：略 9-2、答案：略 9-3、答案：略 10-1、 10-2、 10-3、 11-1、答案：略 11-2、答案：略 11-3、答案：略 11-4、答案：略 12-1、答案：略 12-2、答案：略