2020届高考物理复习碰撞与动量守恒高效演练创新预测实验七验证动量守恒定律（含解析）新人教版

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1、验证动量守恒定律1.(2018·太原模拟)“枪支比动能e0”是反映枪支威力的一个参数，已知e0=，式中E0是子弹离开枪口时的动能，S是子弹的横截面积(若子弹是球形，则S是过球心的截面圆面积)。“J2136冲击摆实验器”是物理实验中的实验器材，可以用来测量弹簧枪的比动能e0，如图甲所示，左侧是可以发射球形子弹的弹簧枪，中间立柱上悬挂小摆块，摆块一般用塑料制成，正对枪口处有一水平方向的锥形孔(使弹丸容易射入并与摆块结合为一体)。摆块摆动的最大角θ可由刻度盘读出。(重力加速度大小为g)(1)用游标卡尺测量子弹

2、直径，测量结果如图乙所示，子弹的直径d=_______mm。 (2)实验开始之前，必须测量的物理量为子弹直径d以及_______和_______。(写出物理量及其表示字母)； (3)实验步骤如下：①将冲击摆实验器放在桌上，调节底座上的调平螺丝，使底座水平；②再调节支架上端的调节螺丝，改变悬线的长度，使摆块的孔洞跟枪口正对，并且使摆块右侧与0刻度对齐；③此时用刻度尺测量出摆长L；④扣动弹簧枪扳机，打出子弹，记录下摆块的最大摆角；⑤多次重复实验，计算出摆块最大摆角的平均值θ；⑥处理实验数据，得出实验结论。(

3、4)子弹的发射速度为v0=_______，弹簧枪的比动能为e0=_______。(用已知量和测量量的字母表示)； (5)由于存在系统误差，使得测量值_______理论值。(选填“大于”“小于”或“等于”) 【解析】(1)主尺读数为1.0cm，游标读数为0.02×26=0.52mm，所以最终读数为10mm+0.52mm=10.52mm；(2)本实验中要确定子弹的动能，所以在实验前应先测量出子弹的质量m和摆块的质量M；(4)根据机械能守恒定律可知，(m+M)gL(1-cosθ)=(M+m)v2根据动量守恒定

4、律可知：mv0=(M+m)v，联立解得：子弹的速度为：v0=；根据比动能的定义式可知：e0=，E0=m，截面积S=πd2，解得比动能e0=；(5)由于摆块在运动中存在空气阻力做功，因此求出的子弹的速度偏小，故测量值一定小于真实值。答案：(1)10.52　(2)子弹质量m　摆块质量M(4)　(5)小于2.(2018·包头模拟)如图甲所示，在验证动量守恒定律实验时，小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器

5、电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。(1)若获得纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动起始的第一点，则应选_________段来计算A的碰前速度，应选_________段来计算A和B碰后的共同速度(选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。 (2)已测得小车A的质量mA=0.30kg，小车B的质量为mB=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为___________kg·m/s，碰后系统总动量为_________kg·m/s。(结果保留三位有效数字) 

6、(3)实验结论：　____________________________________________________。 【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)碰前系统的动量即A的动量，p1=mAv0=mA·=0.30×kg·m/s=1.

7、04kg·m/s，碰后的总动量p2=(mA+mB)v2=(mA+mB)·=0.50×kg·m/s=1.03kg·m/s。(3)由实验数据可知，在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量守恒。答案：(1)BC　DE　(2)1.04　1.03(3)在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量守恒3.用如图1所示的装置可以验证动量守恒定律。世纪金榜导学号(1)实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1______m2。(选填“大于”“等于”或“小于”) (2)图中O

8、点是小球抛出点在地面上的投影。实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是___________。(填选项前的字母) A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放的高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别通过画最小的圆找到m1、m2