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 b

H

A.m

1=m

2

，r

1

＞r

2

B.m

1

＞m

2

，r

1

=r

2

C.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P

1、P

2

、P

3

…P

10

，则OP应取

OP

1、OP

2

、OP

3

…OP

10

的平均值，即OP=（OP

1

+OP

2

+…+OP

10

）/10

D.用半径尽量小的圆把P

1

、P

2

、P

3

…P

10

圈住，这个圆的圆心就是入射球落点

的平均位置P

3 ①下图所示为气垫导轨。导轨上的两滑块质量相等，两滑块上的挡光片宽度相同为d。现将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。实验中用滑块甲撞击静止在导轨上的滑块乙我们可以用带竖直挡板，实验装置如图所示已知甲

经过光电门遮光时间是1t，与乙相撞后连在一起，共同向右运动，遮光时间为2t，

采用的实验步骤如下：

a．用__________分别测出滑块甲、乙的质量mA、mB。

b．气垫导轨充气，并调整气电导轨当_________________________________则气垫导轨水平.

c．记录1t，2t

d.碰前动量_______________ 碰后动量_____________

若动量守恒则_________________

4.某同学利用打点计时器和气垫导轨做探究碰撞中的守恒量的实验.气垫导轨

装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，导轨空腔内不断通入的压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

(1)下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向； ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先_________，然后_________，让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；

⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g ，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.试完善实验步骤⑥的内容.

(2)已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点，计算结果保留三位有效数字. 计算碰撞前=+2211v m v m ________kg ·m/s;

碰撞后

=+'22'11v m v m __________kg ·m/s. 计算碰撞前

=+2

22211v m v m =__________kg ·m2/s2; 碰撞后

=+2

'222'11v m v m _________kg ·m2/s2. (3)通过以上计算可知，碰撞中的守恒量应是__________. (4)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是__________.

5、用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为

B m 的钢球B 放在小支柱N 上，球心离地面高度为H ；