2019年高考物理一轮复习 第6章 动量和动量守恒定律 实验7 验证动量守恒定律习题 新人教版

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1、第六章　实验七验证动量守恒定律1．(2017·江西模拟)利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，步骤如下：①用天平测出滑块A、B的质量分别为200g和300g；②安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；③向气垫导轨通入压缩空气；④把A、B两滑块放到导轨上，并给它们一个初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为Δt＝0.2s，照片如图所示。结合实验过程和图象分析知：该图象是闪光4次摄得的照片，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0～80cm刻度范围内；第一次闪光时，滑块A恰好通过x＝55cm处，

2、滑块B恰好通过x＝70cm处；碰撞后有一个滑块处于静止状态。设向右为正方向，试分析：滑块碰撞时间发生在第一次闪光后__0.1__s，碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和为__－0.2__kg·m/s，碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和为__－0.2__kg·m/s。[解析]　碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为vA′，有vA′·Δt＝20cm，碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，设时间为t′，有vA′·t′＝10cm，设第一次闪光后到发生碰撞的时间为t，有t＋t′＝Δt，解得t＝＝0.1s。设向右为正方向，碰撞前A的速度大小为v

3、A＝m/s＝0.5m/s，B的速度为vB＝－m/s＝－1m/s，则碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和为p1＝mAvA＋mBvB＝0.2×0.5－0.3×1kg·m/s＝－0.2kg·m/s。碰撞后，B静止，A的速度为vA′＝－m/s＝－1m/s，则碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和为p2＝mAvA′＝－0.2×1kg·m/s＝－0.2kg·m/s。以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是碰撞前、后两滑块的质量与速度乘积之和。2．(2017·湖北黄冈中学期中)某同学用图甲所示装置通过半径相同的a、b两球的碰撞来验证动量守恒

4、定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。在记录纸上记下重垂线所指的位置O。实验时先使a球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，确定小球a的落点平均位置B。再把b球放在水平槽末端R，让a球仍从固定位置G由静止开始滚下，与b球碰撞后，落到水平地面的记录纸上，重复10次，得到两球的落点平均位置分别为A和C，其中b球落点痕迹如图乙所示。米尺水平放置，零点与O点对齐。(1)碰撞后b球的水平射程应取为__64.5(64.2～64.8均可)__cm。(2)在以下选

5、项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：__ABD__(填选项序号)。A．水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到O点的距离x1B．a球与b球碰撞后，分别测量a球和b球的落点位置到O点的距离x2、x3C．测量a球或b球的直径dD．测量a球和b球的质量ma、mb(或两球质量之比)E．测量G点相对于水平槽面的高度H(3)按照本实验方法，已知a球的质量为ma，b球的质量为mb，ma>mb，那么动量守恒定律的验证式为__max1＝max2＋mbx3__(用实验中所测物理量相应字母表示)。[解析]　(1)碰撞后b球落点痕迹如题图乙所示

6、，取所有落点中靠近中间的点读数，即取一个最小的圆的圆心，约为64.5cm。(2)水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到O点的距离x1，即替代碰撞前a球的速度，故A正确；a球与b球碰撞后，分别测量a球和b球的落点位置到O点的距离x2、x3，即替代碰撞后a球和b球的速度，故B正确；不需要测量a球或b球的直径d，故C错误；需要测量a球和b球的质量ma、mb(或两球质量之比)，故D正确；不需要测量G点相对水平槽面的高度H，故E错误。(3)根据实验原理可得mav0＝mav1＋mbv2，由已测量的物理量x1、x2、x3，又下落时间相同

7、，可得动量守恒定律的验证式为max1＝max2＋mbx3。3．[2017·湖北部分重点中学调研]某同学用图示装置研究弹性正碰。实验中使用半径相等的弹性小球1和2，且小球1的质量大于小球2的质量。实验主要步骤如下：安装好实验装置，做好测量前的准备。第一步：先将木板竖直固定于斜槽前端边缘处的C点，且板面与纸面垂直，在木板上记下置于C点小球的位置然后将木板向右平移适当的距离，并固定。第二步：不放小球2，使小球1从斜槽上A点由静止滚下，并撞在木板上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。第

8、三步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，使小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与第二步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第四步：用刻度尺分别测量三个落点的平均位置到O点的距离，即线段、、的长度。回答下列问题：(1)若C点到木板的距离为x，小球落点到O点的距离为y，重力加速度为