高三物理实验复习—验证动量守恒定律习题选编含答案
高三物理实验复习—验证动量守恒定律习题选编 包含答案
实验：验证动量守恒定律习题选编1、如图所示，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：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置O。
接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在水平面上。
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P点；步骤2：把小球2放在斜槽末端B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。
重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N点；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N到O点的距离，即OM、OP、ON的长度。
（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是______。
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．小球1的质量应大于小球2的质量（2）上述实验除需测量OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。
A．B点距地面的高度hB．小球1和小球2的质量、C．小球1和小球2的半径r（3）当所测物理量满足表达式_______用实验所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
如果还满足表达式_____用实验所测量物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。
【答案】AC B m1∙OP=m1∙OM+m2∙ON m1∙OP2=m1∙OM2+m2∙ON22、如图所示，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__________(填选项前的符号)，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多次从倾斜轨道上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，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。
1验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析
1验证动量守恒定律（高考物理力学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．如图，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撤前后的动量关系。
图中0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，多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1，从斜轨上S位置静上释放，与小球m2相碰，并多次重复，测出碰后m1平均落地点在M点，m2平均落地点在N点，不计小球与轨道润的摩擦。
（1）实验中，不需要测量的物理量是（填选项前的符号）。
A．两个小球的质量m1、m2B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程（2）若实验中发现m1•OM+m2•ON小于m1•OP，则可能的原因是（填选项前的符号）。
A．碰撞过程有机械能的损失B．计算时没有将小球半径考虑进去C．放上小球m2后，入射球m1从倾斜轨道上都止释放的位置比原来的低（3）若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是（填选项前的符号）。
A．OP=ON﹣OMB．2OP=ON+OMC．OP﹣ON=2OM2．用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车P的前端粘有橡皮泥，后端连接通过打点计时器的纸带，在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力，推一下小车P，使之运动，与静止的小车Q相碰粘在一起，继续运动。
（1）实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分，用刻度尺测得各点到起点A的距离。
根据碰撞前后小车的运动情况，应选纸带上段来计算小车P的碰前速度。
（2）测得小车P（含橡皮泥）的质量为m1，小车Q（含橡皮泥）的质量为m2，如果实验数据满足关系式，则可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒。
（3）如果在测量小车P的质量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比，将（填“偏大”或“偏小”或“相等”）。
3．某实验小组利用图示装置验证动量守恒定律，光滑水平桌面上有一轻弹簧，原长很短，小球A、B将弹簧压缩至某一长度后由静止释放，A、B被弹开后沿桌面边缘飞出，落至水平地面上的M、N两点。
验证动量守恒定律练习题(附答案)
验证动量守恒定律1. 某同学设计了一个用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，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示．在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz ，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A 点是运动起始的第一点，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(以上两格填“AB ’’或“BC"或“CD"或"DE ”)．(2)已测得小车A 的质量m1=0．40kg ，小车B 的质量m2=0．20kg ，由以上测量结果可得：碰前mAv++mBv=_________ kg ·m ／s ；碰后mAvA ，+mBvB=________kg ·m ／s ．并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等2.某同学用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定律。
实验时先使a 球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，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个落点痕迹再把b 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让a 球仍从同一位置由静止开始滚下，记录纸上的垂直投影点。
b 球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置。
（1）碰撞后b 球的水平射程应取为______cm.（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_________（填选项号）A. 水平槽上未放b 球时，测量a 球落点位置到O 点的距离B. a 球与b 球碰撞后，测量a 球落点位置到O 点的距离C. 测量a 球或b 球的直径D. 测量a 球和b 球的质量（或两球质量之比）E. 测量地面相对于水平槽面的高度（3）设入射球a 、被碰球b 的质量分别为m 1、m 2，半径分别为r 1、r 2，为了减小实验误差，下列说法正确的是（）A.m1=m2，r1＞r2B.m1＞m2，r1=r2C.降低斜槽的高度D.入射小球释放点要适当高一些（4）关于小球落点的下列说法中正确的是（）A.如果小球每一次都从同一点无初速释放，重复几次的落点应当是重合的B.由于偶然因素存在，重复操作时小球的落点不重合是正常的，但落点应当比较密集C.测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3…P10，则OP应取OP1、OP2、OP3…OP10的平均值，即OP=（OP1+OP2+…+OP10）/10D.用半径尽量小的圆把P1、P2、P3…P10圈住，这个圆的圆心就是入射球落点的平均位置P3 ①下图所示为气垫导轨。
高考物理动量守恒定律真题汇编(含答案)含解析
高考物理动量守恒定律真题汇编(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．在图所示足够长的光滑水平面上，用质量分别为3kg 和1kg 的甲、乙两滑块，将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态．乙的右侧有一挡板P .现将两滑块由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲的速度大小为2m/s ，此时乙尚未与P 相撞．①求弹簧恢复原长时乙的速度大小；②若乙与挡板P 碰撞反弹后，不能再与弹簧发生碰撞．求挡板P 对乙的冲量的最大值． 【答案】v 乙＝6m/s. I ＝8N 【解析】 【详解】（1）当弹簧恢复原长时，设甲乙的速度分别为和，对两滑块及弹簧组成的系统，设向左的方向为正方向，由动量守恒定律可得：又知联立以上方程可得，方向向右。
（2）乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞，则说明乙反弹的的速度最大为由动量定理可得，挡板对乙滑块冲量的最大值为：2．如图所示，在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ，上表面粗糙，在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C ，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B 、C 静止在水平面上．现有滑块A 以初速度0v 从右端滑上B ，一段时间后，以02v 滑离B ，并恰好能到达C 的最高点．A 、B 、C 的质量均为m ．求： （1）A 刚滑离木板B 时，木板B 的速度； （2）A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ； （3）圆弧槽C 的半径R ；（4）从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能．【答案】（1） v B ＝04v ；（2）20516v gL μ=（3）2064v R g =（4）201532mv E ∆=【解析】 【详解】(1)对A 在木板B 上的滑动过程，取A 、B 、C 为一个系统，根据动量守恒定律有：mv 0＝m2v ＋2mv B 解得v B ＝4v (2)对A 在木板B 上的滑动过程，A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量222000111()2()22224v v mgL mv m m μ⨯＝－－解得20516v gLμ=(3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程，A 、C 系统水平方向上动量守恒，则有：2mv ＋mv B ＝2mv A 、C 系统机械能守恒：22200111()()222242v v mgR m m mv +-⨯＝解得264v R g= (4)对A 滑上C 直到离开C 的作用过程，A 、C 系统水平方向上动量守恒0024A C mv mv mv mv +=+ A 、C 系统初、末状态机械能守恒，2222001111()()222422A C m m m m +=+v v v v 解得v A ＝4v . 所以从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能为：2220015112232A mv E mv mv ∆＝－＝【点睛】该题是一个板块的问题，关键是要理清A 、B 、C 运动的物理过程，灵活选择物理规律，能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解．3．如图所示，质量M=1kg 的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分嵌有cd 和ef 两个光滑半圆形导轨，c 与e 端由导线连接，一质量m=lkg 的导体棒自ce 端的正上方h=2m 处平行ce 由静止下落，并恰好从ce 端进入凹槽，整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中，导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。
动量守恒定律试题(含答案)
动量守恒定律试题(含答案)一、动量守恒定律 选择题1．如图所示，A 、B 、C 是三级台阶的端点位置，每一级台阶的水平宽度是相同的，其竖直高度分别为h 1、h 2、h 3，将三个相同的小球分别从A 、B 、C 三点以相同的速度v 0水平抛出，最终都能到达A 的下一级台阶的端点P 处，不计空气阻力。
关于从A 、B 、C 三点抛出的小球，下列说法正确的是（ ）A ．在空中运动时间之比为t A ∶tB ∶tC =1∶3∶5B ．竖直高度之比为h 1∶h 2∶h 3=1∶2∶3C ．在空中运动过程中，动量变化率之比为AC A B P P P t t t：：=1∶1∶1 D ．到达P 点时，重力做功的功率之比P A ：P B ：P C =1：4：9 2．如图所示，质量分别为m 和2m 的A 、B 两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A 紧靠竖直墙．用水平力向左推B 将弹簧压缩，推到一定位置静止时推力大小为F 0，弹簧的弹性势能为E ．在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是（ ）A ．在A 离开竖直墙前，A 、B 与弹簧组成的系统机械能守恒，之后不守恒B ．在A 离开竖直墙前，A 、B 系统动量不守恒，之后守恒C ．在A 离开竖直墙后，A 、B 223E mD ．在A 离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为3E 3．如图所示，物体A 、B 的质量均为m =0.1kg ，B 静置于劲度系数k =100N/m 竖直轻弹簧的上端且B 不与弹簧连接，A 从距B 正上方h =0.2m 处自由下落，A 与B 相碰并粘在一起．弹簧始终在弹性限度内，g =10m/s 2．下列说法正确的是A ．AB 组成的系统机械能守恒B ．B 运动的最大速度大于1m/sC ．B 物体上升到最高点时与初位置的高度差为0.05mD ．AB 在最高点的加速度大小等于10m/s 24．如图所示，质量为M 、带有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上，且圆弧轨道底端与水平面平滑连接，O 为圆心。
高考实验复习3附答案 验证动量守恒定律
验证动量守恒定律5．（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验．实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图1-3-5.1 中的_______（填“甲”或“乙”）、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_______．（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）图1-3-5.1（2）某次实验时碰撞前B 滑块静止，A 滑块匀速向B 滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图1-3-5.2所示．图1-3-5.2已知相邻两次闪光的时间间隔为T ，在这4次闪光的过程中，A 、B 两滑块均在0~80 cm 范围内，且第1次闪光时，滑块A 恰好位于x =10 cm 处．若A 、B 两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的___________时刻，A 、B 两滑块质量比:A B m m =_______．6．某学习小组通过下图1-3-6实验装置来验证动量守恒定律。
A 是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽。
斜槽末端与水平桌面平行，B 是气垫导轨，C 是光电门，D 是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片。
实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h ，得到挡光片每次通过光电门的时间t ，做出h 21t-图象，已测出小球质量为m 、滑块总质量为M 、挡光片宽度为d 、重力加速度为g ，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失。
图1-3-6（1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t 1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v 1＝_____。
（2）只要满足关系式h ＝_____（用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒。
高考物理《动量守恒定律》真题练习含答案
高考物理《动量守恒定律》真题练习含答案1．[2024·全国甲卷](多选)蹦床运动中，体重为60 kg的运动员在t＝0时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示．假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平．忽略空气阻力，重力加速度大小取10 m/s2.下列说法正确的是()A．t＝0.15 s时，运动员的重力势能最大B．t＝0.30 s时，运动员的速度大小为10 m/sC．t＝1.00 s时，运动员恰好运动到最大高度处D．运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4 600 N答案：BD解析：根据牛顿第三定律结合题图可知，t＝0.15 s时，蹦床对运动员的弹力最大，蹦床的形变量最大，此时运动员处于最低点，运动员的重力势能最小，故A错误；根据题图可知运动员从t＝0.30 s离开蹦床到t＝2.3 s再次落到蹦床上经历的时间为2 s，根据竖直上抛运动的对称性可知，运动员上升时间为1 s，则在t＝1.3 s时，运动员恰好运动到最大高度处，t＝0.30 s时运动员的速度大小v＝10×1 m/s＝10 m/s，故B正确，C错误；同理可知运动员落到蹦床时的速度大小为10 m/s，以竖直向上为正方向，根据动量定理F·Δt－mg·Δt＝mv－(－mv)，其中Δt＝0.3 s，代入数据可得F＝4 600 N，根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4 600 N，故D正确．故选BD.2．[2022·山东卷]我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭．如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空．从火箭开始运动到点火的过程中()A.火箭的加速度为零时，动能最大B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量答案：A解析：从火箭开始运动到点火的过程中，火箭先加速运动后减速运动，当加速度为零时，动能最大，A项正确；高压气体释放的能量转化为火箭的动能和重力势能及火箭与空气间因摩擦产生的热量，B项错误；根据动量定理可得高压气体对火箭的推力F、火箭自身的重力mg和空气阻力f的冲量矢量和等于火箭动量的变化量，C项错误；根据动能定理可得高压气体对火箭的推力F、火箭自身的重力mg和空气阻力f对火箭做的功之和等于火箭动能的变化量，D项错误．3．[2022·湖南卷]1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成．如图，中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2.设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是()A．碰撞后氮核的动量比氢核的小B．碰撞后氮核的动能比氢核的小C．v2大于v1D．v2大于v0答案：B解析：设中子质量为m0，被碰粒子质量为m，碰后中子速度为v′0，被碰粒子速度为v，二者发生弹性正碰，由动量守恒定律和能量守恒定律有m 0v 0＝m 0v ′0＋m v ，12 m 0v 20 ＝12m 0v ′20 ＋12 m v 2，解得v ′0＝m 0－m m 0＋m v 0，v ＝2m 0m 0＋mv 0，因为当被碰粒子分别为氢核(m 0)和氮核(14m 0)时，有v 1＝v 0，v 2＝215 v 0，故C 、D 项错误；碰撞后氮核的动量为p 氮＝14m 0·v 2＝2815m 0v 0，氢核的动量为p 氢＝m 0·v 1＝m 0v 0，p 氮>p 氢，故A 错误；碰撞后氮核的动能为E k 氮＝12·14m 0v 22 ＝28225 m 0v 20 ，氢核的动能为E k 氢＝12 ·m 0·v 21 ＝12m 0v 20 ，E k 氮<E k 氢，故B 正确． 4.[2021·全国乙卷]如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦．用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动．在地面参考系(可视为惯性系)中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统( )A ．动量守恒，机械能守恒B ．动量守恒，机械能不守恒C ．动量不守恒，机械能守恒D ．动量不守恒，机械能不守恒答案：B解析：撤去推力后，小车、弹簧和滑块组成的系统所受合外力为零，满足系统动量守恒的条件，故系统动量守恒；由于撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动，存在摩擦力做功的情况，故系统机械能不守恒，所以选项B 正确．5．[2023·新课标卷](多选)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N 极正对着乙的S 极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等．现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻( )A ．甲的速度大小比乙的大B ．甲的动量大小比乙的小C ．甲的动量大小与乙的相等D ．甲和乙的动量之和不为零答案：BD解析：对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析，如图所示对于整个系统，由于μm 甲g >μm 乙g ，合力方向向左，合冲量方向向左，所以合动量方向向左，甲的动量大小比乙的小，m 甲v 甲＜m 乙v 乙，又m 甲＞m 乙，故v 甲＜v 乙，B 、D 正确，A 、C 错误．故选BD.6．[2021·全国乙卷](多选)水平桌面上，一质量为m 的物体在水平恒力F 拉动下从静止开始运动．物体通过的路程等于s 0时，速度的大小为v 0，此时撤去F ，物体继续滑行2s 0的路程后停止运动．重力加速度大小为g .则( )A ．在此过程中F 所做的功为12m v 20 B ．在此过程中F 的冲量大小等于32m v 0 C ．物体与桌面间的动摩擦因数等于v 20 4s 0gD ．F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍答案：BC解析：设物体与桌面间的动摩擦因数为μ，根据功的定义，可知在此过程中，F 做的功为W F ＝Fs 0＝12m v 20 ＋μmgs 0，选项A 错误；物体通过路程s 0时，速度大小为v 0，撤去F 后，由牛顿第二定律有μmg ＝ma 2，根据匀变速直线运动规律有v 20 ＝2a 2·2s 0，联立解得μ＝v 20 4s 0g ，选项C 正确；水平桌面上质量为m 的物体在恒力F 作用下从静止开始做匀加速直线运动，有F －μmg ＝ma 1，又v 20 ＝2a 1s 0，可得a 1＝2a 2，可得F ＝3μmg ，即F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍，选项D 错误；对F 作用下物体运动的过程，由动量定理有Ft －μmgt＝m v 0，联立解得F 的冲量大小为I F ＝Ft ＝32m v 0，选项B 正确．。
2验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析
2验证动量守恒定律（高考物理力学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．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（填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。
（2）已测得小车A的质量m1=0.30kg，小车B的质量为m1=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．（结果保留四位有效数字）（3）实验结论：。
2．如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管径略大于两球直径），金属管水平固定在离地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧，现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小取g，按下述步骤进行实验：①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2；②用刻度尺测出管口离地面的高度h；③解除锁定记录两球在水平地面上的落点N、M；根据该同学的实验，回答下列问题：（1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是A．弹簧的压缩量△xB．P、Q两球落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2C．金属管的长度LD．两球从弹出到落地的时间t1、t2（2）根据测量物理量可得弹性势能的表达式。
（3）如果满足关系式，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属球组成的系统动量守恒（用测得的物理量符号表示）。
3．某物理实验小组的同学安装“验证动量守恒定律”的实验装置如图1所示．让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，则：（1）下列关于实验的说法正确的是．A．轨道末端的切线必须是水平的B．斜槽轨道必须光滑C．入射球m1每次必须从同一高度滚下D．应满足入射球m1质量小于被碰小球m2（2）在实验中，根据小球的落点情况，该同学测量出OP、OM、ON、O'P、O'M、O'N的长度，用以上数据合理地写出验证动量守恒的关系式为．（3）在实验中，用20分度的游标卡尺测得两球的直径相等，读数部分如图2所示，则小球的直径为mm．4．在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图中斜槽部分与水平槽部分平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验：验证动量守恒定律习题选编1、如图所示，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：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置O。
接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚下，并落在水平面上。
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P 点；步骤2：把小球 2 放在斜槽末端 B 点，让小球 1 从 A 点由静止滚下，使它们碰撞。
重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N 点；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N 到O 点的距离，即OM、OP、ON 的长度。
（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是______ 。
A ．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．小球 1 的质量应大于小球 2 的质量（2）上述实验除需测量OM、OP、ON 的长度外，还需要测量的物理量有______ 。
A．B 点距地面的高度hB ．小球 1 和小球 2 的质量、C．小球 1 和小球 2 的半径r（3）当所测物理量满足表达式 ____ 用实验所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
如果还满足表达式______ 用实验所测量物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。
【答案】AC B m1?OP=m1?OM+m2?ON m1?OP2=m1?OM2+m2?ON22、如图所示，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 _________ （填选项前的符号)，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多次从倾斜轨道上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，再将入射球m1 从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是_____ 。
(填选项前的符号)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h C．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OM 、ON(3) 若两球碰撞前后的动量守恒，其表达式为____________________ [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]。
【答案】 C ADE m1·OM ＋m2·ON=m1·OP m1·OM2＋m2·ON2=m1·OP23、某实验小组用图甲所示的装置验证动量守恒定律.实验时，先将金属小球 A 从斜槽上某一固定位置由静止释放， A 从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10 次把相同半径的塑料小球 B 放在与斜槽末端等高的支柱上，让 A 仍从斜槽上同- -位置由静止释放，与B碰撞后， A 、B分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次.图中0点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，M 、P、N 分别为小球落点的痕迹，小立柱与斜槽末端的距离等于小球的直径。
(1) 下列说法正确的是 _______ 。
A ．斜槽的末端必须水平B ．需要测量斜槽末端距地面的高度C ．图中 M 点是未放小球 B 时小球 A 的落点痕迹D ．图中 P 点是未放小球 B 时小球 A 的落点痕迹(2) ____________________________________________________________________ 用螺旋测微器测量小球的直径时示数如图乙所示，则小球的直径 d = _______________________ m m 。
(3)实验中测出小球的直径及 M 、P 、N 与 0 点的距离分别用 d 、OM 、OP 、ON 表示，若碰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，再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方， 让 A 球仍从位置C 由静止开始滚下， 和 B 球碰撞后， A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10 次，图中 O 是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点， P 、为未放被碰小球 B 时 A 球的平均落点， M 为与 B 球碰后 A 球的平均落点， N 为被碰球 B 的平均落点．若 B 球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放 置，且平行于 OP ，，米尺的零点与 O 点对齐。
(注意 M A >M B )撞过程中动量守恒，则两小球的质量之比m AA= __________ ( 用所给符号表示 )。
m B答案】 AD; 7.500;ON dOP OM4、某同学用如图甲所示装置通过半径相同的 A 、 B 两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中 PQ 是斜槽， QR 为水平槽，实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置 C 由静止开始滚下，1）碰撞后 B 球的水平射程应为 ____ cm 。
2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量 ?答：A ．测量 A 球或B 球的直径 B ．测量 A 球和B 球的质量C ．水平槽上未放 B 球时，测量 A 球落点位置到 O 点的距离D ．A 球与 B 球碰撞后，测量 A 球落点位置到 O 点的距离E ．测量 G 点相对于水平槽面的高度（ 3）、实验所需验证的表达式为： __________5、 “探究碰撞中的不变量 ”的实验中：1）入射小球 m 1=15 g ，原静止的被碰小球 m 2=10 g ，由实验测得它们在碰撞前后的x -t 图m 1v 1′是 kg ·m/s ，入射小球碰撞前的 m 1v 1 是____ kg ·m/s ， 被 碰 撞 后 的 m 2v 2′ 是 ____________ kg ·m/s. 由 此 得 出 结 论 （2）实验装置如图乙所示，本实验中，实验必须要求的条件是A ．斜槽轨道必须是光滑的B ．斜槽轨道末端点的切线是水平的C ．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D ．入射球与被碰球满足 m a > m b ， r a =r b3）图乙中 M 、P 、 N 分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的填选项号） 。
答案】 64.7cm （ 64.2-65.2cm 均可）B 、C 、D m A · OP ' =A ·mOM + m B ·ON象如图甲所示，可知入射小球碰撞后的关系是．A ．m1·ON=m1·OP＋m2·OMB．m1·OP=m1·ON＋m2·OMC．m1·OP=m1·OM＋m2·OND ．m1·OM =m1·OP＋m2·ON【答案】（1）0.0075 0.015 0.0075 碰撞中mv 的矢量和是不变量（碰撞过程中动量守恒）BCD C6、某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。
在离地面高度为h 的光滑水平桌面上，放置两个小球 a 和b。
其中， b 与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。
a 放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O 点。
实验时，先将 a 球移开，弹簧解除锁定， b 沿桌面运动后水平飞出。
再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。
解除锁定后， b 球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。
重复实验10 次。
实验中，小球落点记为A、B、C。
（1）若a球质量为m a，半径为r a；b 球质量为m b，半径为r b。
b 球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则 ______ 。
A．m a<m b，r a=r b B．m a<m b，r a<r b C．m a>m b，r a=r b D．m a>m b，r a>r b（2）为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有__ 。
A．小球 a 的质量m a 和小球 b 的质量m b B．小球飞出的水平距离OA 、OB、OCC．桌面离地面的高度h D．小球飞行的时间（3）_______________________________________________________ 在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式： _________________________________ ，即说明碰撞过程遵循动量守恒。
（用题中已测量的物理量表示）（4）该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能E p为 ______ 。
（用题中已测量的物理量表示）7、碰撞一般分为弹性碰撞和非弹性碰撞,发生弹性碰撞时,系统的动量守恒,机械能也守恒;发生非弹性碰撞时,系统的动量守恒,但机械能不守恒。
为了判断碰撞的种类,某实验兴趣小组用如图“碰撞实验器”设计了如下实验。
实验步骤如下:①按照如图所示的实验装置图,安装实物图。
②调整斜槽末端水平，O 为斜槽末端竖直投影。
③在轨道上固定一挡板S，从贴紧挡板S 处由静止释放质量为m1 的小球1，小球 1 落在P 点，用刻度尺测得P 点与O 点距离2L。
④在装置末端放置一个大小与小球1 相同的小球2，其质量为m2。
现仍从S 处静止释放小球1，小球1与小球2发生正碰，小球2落在N点，小球1落在M点，测得OM为L，ON为3L。
(1)若入射小球质量为m1 ，半径为r 1，被碰小球质量为m2 ，半径为r2，则要求_______A．m1m2 ；r1r2B．m1m2 ；r1rC．m1m2 ；r1r2D．m1m2 ；r1r2(2)小球 1 与小球2的质量之比m1∶m2 = ___(3) 若两小球均看作质点，以两球为系统，碰前系统初动能E k0= ___ ，碰后系统末动能E k= __ ，则系统机械能______ (选填“守恒”或“不守恒”，)可以得出两球的碰撞是碰撞。
(E k0、E k用题目中字母H、m2、L 和重力加速度g表示)答案】 C 3:1 3m2L g 3m2L g守恒弹性HH答案】 A AB m b?OB=m b?OA+m a?OC E Pm b g OB24h8、某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：1）先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖立于靠近槽口处，使小球 a 从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕O。