（全国通用版）2019版高考物理一轮复习高效演练(4)

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1、实验七验证动量守恒定律高效演练·强化提升1.如图为验证动量守恒定律的实验装置,两个带有等宽遮光条的滑块A、B的质量分别为mA、mB,在A、B间锁定一压缩的轻弹簧,将其置于气垫导轨上。已知遮光条的宽度为d。接通充气开关,解除弹簧的锁定,弹簧将两滑块沿相反方向弹开,光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为t1和t2。(1)本实验需要调节气垫导轨水平,调节方案是 _________________________ ________________________________________________

2、__________________　______________________________________________________________。 (2)调节导轨水平后进行实验,若有关系式________________________　, 则说明该实验动量守恒。(3)某次实验未接通充气开关,锁定时弹簧压缩的长度不变,光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为t3和t4,两滑块与导轨间的动摩擦因数相同,若要测出该动摩擦因数,还需要测量的量是　_____________________。 

3、【解析】(1)实验时要调整气垫导轨水平,具体措施为:接通气源,如果滑块能在气垫上静止,则表示气垫导轨调整至水平状态。(2)两滑块组成的系统动量守恒,弹开前动量为零,故弹开后满足mAvA=mBvB,即mA=mB,所以=,只要该式成立,则验证实验成功。(3)弹簧的势能Ep=mA+mB,Ep=mA+mB+μmAgx1+μmBgx2,故还需测量两滑块到光电门的距离。答案:(1)接通充气开关,调节导轨使滑块能在气垫上静止或滑块经两个光电门的时间相等　(2)=(3)两滑块到光电门的距离x1、x2或AC、BD之间的距离

4、2.在“验证动量守恒定律”的实验中,气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块A、B,遮光板的宽度相同,测得的质量分别为m1和m2。实验中,用细线将两个滑块拉近使轻弹簧压缩,然后烧断细线,轻弹簧将两个滑块弹开,测得它们通过光电门的时间分别为t1、t2。(1)图2为甲、乙两同学用螺旋测微器测遮光板宽度d时所得的不同情景。由该图可知甲同学测得的示数为　　　　　mm,乙同学测得的示数为　　　mm。 (2)用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式　　　　　　,被压缩弹簧开始储存的弹性势能Ep=　　　　。 【解析】(1)甲图

5、,螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm,可动刻度读数为0.01×0.5mm=0.005mm,所以最终读数为3.5mm+0.005mm=3.505mm;乙图,螺旋测微器的固定刻度读数为3mm,可动刻度读数为0.01×48.5mm=0.485mm,所以最终读数为3mm+0.485mm=3.485mm。(2)根据动量守恒定律可知,设向右为正方向,则应满足的表达式为0=-m1v1+m2v2,即m1v1=m2v2,v1=,v2=,故有m1=m2;根据功能关系可知,储存的弹性势能Ep=m1+m2=+。答案:(1)3.

6、505　3.485(2)m1=m2　+3.(2018·衡阳模拟)某同学用图示装置研究碰撞中的动量守恒,实验中使用半径相等的两小球A和B,实验的主要步骤如下:A.用天平测得A、B两球的质量分别为m1、m2,且m1>m2B.如图所示安装器材,在竖直木板上记下O点(与置于C点的小球球心等高),调节斜槽使其末端C切线水平C.先C处不放球B,将球A从斜槽上的适当高度由静止释放,球A抛出后撞在木板上的平均落点为PD.再将球B置于C点,让球A从斜槽上同一位置静止释放,两球碰后落在木板上的平均落点为M、NE.用刻度尺测出

7、三个平均落点到O点的距离分别为hM、hP、hN回答下列问题:(1)若C点到木板的水平距离为x,小球平均落点到O点的距离为h,重力加速度为g,则小球做平抛运动的初速度v0=　　　　　。 (2)上述实验中,碰后B球的平均落点位置应是　　　(选填“M”或“N”)。 (3)若关系式　　　　　　　　　(用题中所测量的物理量的符号表示)成立,则说明了两小球碰撞中动量守恒。 【解析】(1)由平抛运动规律得,竖直方向h=gt2,水平方向x=v0t,解得水平速度v0=x。(2)由于水平位移相同,碰后速度越大,则飞行时间越短

8、,竖直方向下落高度越小,故碰后B球的平均落点应在M处。(3)根据(1)中所求可得,碰前A球的速度vA=x;碰后A、B两球的速度分别为v′A=x,vB=x,根据动量守恒定律得m1vA=m1vA′+m2vB,代入速度表达式,化简可得m1=m1+m2,即只要上式成立,则可以验证动量守恒。答案:(1)x　(2)M(3)m1=m1+m24.(2018·长沙模拟)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使