2019届高考物理一轮复习 第六单元 动量守恒定律 题组层级快练30 实验：验证动量守恒定律 新人教版

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1、题组层级快练(三十)1．(2017·朝阳区二模)若采用图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律(图中小球半径相同，质量均为已知，且mA＞mB，B、B′两点在同一水平线上)，下列说法正确的是(　　)A．采用图甲所示的装置，必须测量OB、OM、OP和ON的距离B．采用图乙所示的装置，必须测量OB、B′N、B′P和B′M的距离C．采用图甲所示装置，若mA·ON＝mA·OP＋mB·OM，则表明此碰撞动量守恒D．采用图乙所示装置，若＝＋，则表明此碰撞机械能守恒答案　D解析　A项，如果采用图甲所示装置，由于小球平抛运动的时间相等，故可以用水平位移代替速度进行验证，不需要测量OB的长度，故A项错误；

2、B项，如果采用图乙所示装置时，利用水平距离相等，根据下落的高度可确定飞行时间，从而根据高度可以表示出对应的水平速度，从而确定动量是否守恒，故不需要测量OB的距离，故B项错误；C项，采用图甲所示装置，一个球时水平距离为OP，两球相碰时，A球距离为OM，B球为ON，则根据动量守恒定律有：mAv＝mAv1＋mBv2，因下落时间相同，则两端同时乘以t后有mA·OP＝mA·OM＋mB·ON，则表明此碰撞动量守恒，故C项错误；D项，小球碰后做平抛运动，速度越快，下落高度越小，单独一个球下落时，落点为P，两球相碰后，落点分别为M和N，根据动量守恒定律有：mAv＝mAv1＋mBv2，而速度v＝，根据h

3、＝gt2可得，t＝，则可解得：v＝，v1＝，v2＝；代入动量守恒表达式，消去公共项后，有＝＋，机械能守恒定律可知：mAv2＝mAv12＋mBv22，代入速度表达式可知：＝＋，联立动量表达式和机械能表达式可知＝＋，故可以根据该式表明此碰撞机械能守恒，故D项正确．2．在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量m1＝170g，右侧滑块质量m2＝110g，挡光片宽度为3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示．开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动．挡光片通过光电门的时间分别为Δt1＝0.32s，Δt2＝0.21s．取向左为正方向则两滑

4、块的速度分别为v′1＝________m/s，v′2＝________m/s.烧断细线前m1v1＋m2v2＝________kg·m/s，烧断细线后m1v′1＋m2v′2＝________kg·m/s.可得到的结论是________________________________________________________________________．答案　0.094　－0.143　0　2.5×10－4kg·m/s　在实验允许的误差范围内，两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量解析　取向左方向为正，两滑块速度v′1＝＝m/s≈0.094m/s，v′2＝＝m/s≈－0.143m/

5、s.烧断细线前m1v1＋m2v2＝0烧断细线后m1v′1＋m2v′2＝(0.170×0.094－0.110×0.143)kg·m/s＝2.5×10－4kg·m/s，在实验允许的误差范围内，m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2.3．(2017·莆田一模)小明同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验．如图甲所示，长木板下垫着小木块以平衡两车的摩擦力；让小车P做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车Q相碰并粘合成一体，继续做匀速运动；在小车P后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz.(1)某次实验测得纸带上各计数点的间距如图乙所示，A为运动的起点，则应选_______

6、_段来计算小车P碰撞前的速度，应选________段来计算小车P和Q碰后的共同速度．(选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)(2)测得小车P的质量m1＝0.4kg，小车Q的质量m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量大小为________________kg·m/s，碰后两小车的总动量大小为________kg·m/s.(计算结果保留三位有效数字)(3)由本次实验获得的初步结论是________________．答案　(1)BC　DE　(2)0.420　0.417　(3)在误差允许范围内，系统动量守恒．解析　(1)推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在

7、相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．(2)由图乙可知，BC段的距离为BC＝10.50cm＝0.1050m；DE段的距离DE＝6.95cm＝0.0695m；则碰前小车的速度为：vA＝＝m/s＝1.05m/s，碰前的总动量为：p＝mAvA＝0.4×1.05kg·m/s＝0.