高考专题--验证动量守恒定律-高考物理100考点最新模拟---精校解析 Word版

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1、100考点最新模拟题千题精练12-10第十二部分力学实验十．验证动量守恒定律1.（2018高考仿真卷七）某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：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选________段来

2、计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)(2)已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量为m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。【参考答案】(1)BC　DE　(2)0.420　0.417小车A在碰撞前的动量p0＝m1v0＝0.4×1.050kg·m/s＝0.420kg·m/s碰撞后A、B的共同速度v＝＝m/s＝0.695m/s碰撞后A

3、、B的总动量p＝(m1＋m2)v＝(0.2＋0.4)×0.695kg·m/s＝0.417kg·m/s。2.如图甲，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量（填选项前的序号），间接地解决这个问题。A．.小球开始释放高度hB．.小球抛出点距地面的高度HC．.小球做平抛运动的射程（2）图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的

4、位置P，测量平抛射程，然后，把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是(填选项的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程，（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为　　　　　　（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为　　　　　　　用②中测量的量表示）。甲乙（4）经

5、测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距Ｏ点的距离如图乙所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1ʹ，则p1∶p1ʹ=∶11；若碰撞结束时m2的动量为p2ʹ，则p1ʹ∶p2ʹ=11∶。实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为。（5）有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据，分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程的最大值为cm。【参考答案】（1）C（2）ADE或DEA或DAE（3）（4）142.91∶1（5）

6、76.8（3）由动量守恒定律可得m1v1+m2v2=m1v0，而速度可以用相应的水平位移替代，所以动量守恒表达式可表示为。若碰撞是弹性碰撞，碰撞前后动能相等，m1v02=m1v12+m2v22.而速度可以用相应的水平位移替代，所以碰撞前后动能相等表达式可表示为。（4）设小球平抛运动时间为t，碰撞前m1的动量为p1=45.0×10-3×44.80×10-2/t，碰撞后m1的动量为p1ʹ=45.0×10-3×35.20×10-2/t，则p1∶p1ʹ=14∶11；碰撞后m2的动量为p2ʹ=7.5×10

7、-3×55.60×10-2/t，，则p1‘∶p2ʹ=11∶2.9实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值===1∶1。（5）在上述实验中仅更换两个小球的材质，使它们做弹性碰撞，其他条件不变，由，可得=，将m1=45.0g，m2=7.5g，=44.80cm代人上式得=76.8cm。3.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上．由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动．我们可以用固定在气垫导

8、轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有I形挡光条的滑块C、D来验证动量守恒定律．已知I形挡光条的持续挡光宽度为L，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：a.调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；b．在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体，静置于导轨中部；c．将光电门尽量靠近滑块C、D两端；d．烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；e．由光电计时器记录滑块C第一次通过光