讲与练高考物理总复习 实验十六 验证动量守恒定律课堂检测
高考物理动量守恒定律的技巧及练习题及练习题(含答案)
高考物理动量守恒定律的技巧及练习题及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．水平放置长为L=4.5m 的传送带顺时针转动，速度为v =3m/s ，质量为m 2=3kg 的小球被长为1l m =的轻质细线悬挂在O 点，球的左边缘恰于传送带右端B 对齐；质量为m 1=1kg 的物块自传送带上的左端A 点以初速度v 0=5m/s 的速度水平向右运动，运动至B 点与球m 2发生碰撞，在极短的时间内以碰撞前速率的12反弹，小球向右摆动一个小角度即被取走。
已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，取重力加速度210m/s g =。
求：（1）碰撞后瞬间，小球受到的拉力是多大？（2）物块在传送带上运动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少？ 【答案】（1）42N （2）13.5J 【解析】 【详解】解：设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动，根据动能定理：221111011=22m gL m v m v μ--解之可得：1=4m/s v 因为1v v <，说明假设合理滑块与小球碰撞，由动量守恒定律：21111221=+2m v m v m v - 解之得：2=2m/s v碰后，对小球，根据牛顿第二定律：2222m v F m g l-=小球受到的拉力：42N F =（2）设滑块与小球碰撞前的运动时间为1t ，则()01112L v v t =+ 解之得：11s t =在这过程中，传送带运行距离为：113S vt m == 滑块与传送带的相对路程为：11 1.5X L X m ∆=-=设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最大时间为2t 则根据动量定理：121112m gt m v μ⎛⎫-=-⋅⎪⎝⎭解之得：22s t =滑块向左运动最大位移：121122m x v t ⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭=2m 因为m x L <，说明假设成立，即滑块最终从传送带的右端离开传送带 再考虑到滑块与小球碰后的速度112v <v ， 说明滑块与小球碰后在传送带上的总时间为22t在滑块与传送带碰撞后的时间内，传送带与滑块间的相对路程22212X vt m ∆==因此，整个过程中，因摩擦而产生的内能是()112Q m g x x μ=∆+∆=13.5J2．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m 的物块B ，B 的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B 平衡时，弹簧的压缩量为x 0，O 点为弹簧的原长位置．在斜面顶端另有一质量也为m 的物块A ，距物块B 为3x 0，现让A 从静止开始沿斜面下滑，A 与B 相碰后立即一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又一起向上运动，并恰好回到O 点(A 、B 均视为质点)，重力加速度为g ．求：（1）A 、B 相碰后瞬间的共同速度的大小； （2）A 、B 相碰前弹簧具有的弹性势能；（3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R ＝x 0的半圆轨道PQ ，圆弧轨道与斜面相切 于最高点P ，现让物块A 以初速度v 从P 点沿斜面下滑，与B 碰后返回到P 点还具有向上的速度，则v 至少为多大时物块A 能沿圆弧轨道运动到Q 点．（计算结果可用根式表示） 【答案】20132v gx =014P E mgx =0(2043)v gx =+【解析】试题分析：（1）A 与B 球碰撞前后，A 球的速度分别是v 1和v 2，因A 球滑下过程中，机械能守恒，有： mg （3x 0）sin30°=12mv 12 解得：103v gx ＝又因A 与B 球碰撞过程中，动量守恒，有：mv 1=2mv 2…②联立①②得：21011322v v gx ＝＝（2）碰后，A 、B 和弹簧组成的系统在运动过程中，机械能守恒． 则有：E P +12•2mv 22＝0+2mg•x 0sin30° 解得：E P ＝2mg•x 0sin30°−12•2mv 22=mgx 0−34mgx 0＝14mgx 0…③ （3）设物块在最高点C 的速度是v C ，物块A 恰能通过圆弧轨道的最高点C 点时，重力提供向心力，得：2c v mg m R＝所以：0c v gR gx ＝＝ C 点相对于O 点的高度： h=2x 0sin30°+R+Rcos30°=(43)+x 0…⑤ 物块从O 到C 的过程中机械能守恒，得：12mv o 2＝mgh+12mv c 2…⑥ 联立④⑤⑥得：0(53)o v gx +＝…⑦ 设A 与B 碰撞后共同的速度为v B ，碰撞前A 的速度为v A ，滑块从P 到B 的过程中机械能守恒，得：12mv 2+mg （3x 0sin30°）＝12mv A 2…⑧ A 与B 碰撞的过程中动量守恒．得：mv A =2mv B …⑨ A 与B 碰撞结束后从B 到O 的过程中机械能守恒，得：12•2mv B 2+E P ＝12•2mv o 2+2mg•x 0sin30°…⑩ 由于A 与B 不粘连，到达O 点时，滑块B 开始受到弹簧的拉力，A 与B 分离． 联立⑦⑧⑨⑩解得：033v gx ＝考点：动量守恒定律；能量守恒定律【名师点睛】分析清楚物体运动过程、抓住碰撞时弹簧的压缩量与A 、B 到达P 点时弹簧的伸长量相等，弹簧势能相等是关键，应用机械能守恒定律、动量守恒定律即可正确解题．3．如图所示，质量为M =2kg 的小车静止在光滑的水平地面上，其AB 部分为半径R =0.3m的光滑14圆孤，BC 部分水平粗糙，BC 长为L =0.6m 。
高考物理一轮 (基础实验要求+规律方法总结)实验十六 验证动量守恒定律课件 新人教版
(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞， 重复实验 10 次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置 M 和被撞小球 落点的平均位置 N.如实验原理图乙所示．
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随堂训练(xùnliàn)·能力
达标
1
2
3
4
解析 两线等长能保证两球正碰，以减小实验误差，所以 A 正确； 由于计算碰撞前速度时用到了 mgh＝12mv2－0，即初速度为 0，B 正确；
本实验中对小球的弹性性能无要求，C 错误； 两球正碰后，有各种运动情况，所以 D 正确． 答案 ABD
方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律
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课堂(kètáng)探究·考点突 破
【例3】 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，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运
动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板 C 和 D 的气垫导轨和滑
图3
块 A 和 B 来验证动量守恒定律，实验装置如图 3 所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步
纸带，电磁打点计时器所用电源频率为 50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．
甲
乙
图2
(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”)．
高中物理第十六章动量守恒定律第4节碰撞随堂检测新人教版选修3-5(new)
第4节碰撞1．（对应要点一）质量为1 kg的小球以4 m/s的速度与质量为2 kg的静止小球正碰,关于碰后的速度v1′和v2′，下面哪些是可能正确的（）A．v1′＝v2′＝错误! m/sB．v1′＝－1 m/s，v2′＝2。
5 m/sC．v1′＝1 m/s，v2′＝3 m/sD．v1′＝3 m/s，v2′＝0。
5 m/s解析：碰撞过程满足动量守恒,所以碰后系统的动量为p′＝p＝1 kg×4 m/s＝4 kg·m/s,方向与质量为1 kg的小球的初速度方向相同,据此可排除选项C；因为碰后，两球不可能发生再次碰撞，据此可排除选项D;经检验，选项A、B满足碰撞过程应遵循的三个原则,所以选项A、B正确.答案：AB2．（对应要点三）在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m,B球静止，A 球向B球运动，发生正碰.已知碰撞过程中机械能守恒，两球压缩最紧时弹性势能为E p，则碰前A球的速度等于( )A。
EpmB。
错误!C．2 错误!D．2 错误!解析：两球压缩最紧时速度相等，mv A＝2mv；①弹性势能E p＝错误!mv错误!－错误!×2mv2；②由①②得：v A＝2 错误!。
故C正确.答案：C3．(对应要点二）一炮弹在水平飞行时,其动能为E k0＝800 J，某时刻它炸裂成质量相等的两块且飞行方向与原来方向在同一条直线上，其中一块的动能为E k1＝625 J，则另一块的动能E k2＝________ J。
解析：以炮弹爆炸前的飞行方向为正方向，并考虑到动能为625 J的一块的速度可能为正也可能为负，由动量守恒定律：p＝p＋p2，又因为：p＝2mE k01所以：错误!＝± 错误!＋错误!，故：错误!＝± 错误!＋错误!，解得：E k2＝225 J或 4 225 J答案：225或4 2254．(对应要点三)如图16－4－6所示，质量为m的子弹以速度v 0水平击中静止在光滑水平面上的木块，最终子弹停留在木块中。
2022届高考物理一轮复习知能演练实验十六验证动量守恒定律沪科版
2022届高考物理一轮复习知能操练科版实验十六考证动量守恒定律沪1 如图 14－2－5 所示 , 两车碰撞后的速度大小为在“考证动量守恒定律”实验中,________m/,该碰撞属于________碰撞/,甲、乙分析 :碰撞前后都是匀速直线运动v1＝cm/＝m/,碰后共同速度为图 14－2－6,利用公式v＝ \tov 求得碰撞前后的速度v2＝cm/＝m/因为碰后两车成为一个整体碰前甲的速度为,所以其碰撞为完整非弹性碰撞答案 :完整非弹性3 某同学把两块大小不一样的木块用细线连结所示 ,将这一系统置于圆滑的水平桌面上量 ,考证物体间互相作用时动量守恒,,中间夹一被压缩了的轻质弹簧烧断细线 , 察看物体的运动状况,如图14－2－7,进行必需的测图 14－2－71该同学还一定有的器械是________________________________________________________________________2需要直接丈量的数据是________________________________________________________________________3用所得数据考证动量守恒的关系式是________________________________________________________________________分析 : 烧断细线后两木块在弹力作用下向相反的方向运动,两木块走开桌面后分别做平抛运动由平抛运动规律知 ,两木块在水平方向为匀速运动, 且运动时间同样 ,同时落地 ,二者水平位移分别为1＝ v t ,2＝ v t,又 t＝t ,若要考证mv ＝ mv, 只需考证m ＝m 所以,需11221211221122要用刻度尺分别测出二者落地址到桌子双侧边的水平距离1、 2,用天平测二者的质量1、2答案 : 1 刻度尺、天平 2 两物体的质量m mm、 m 和两木块落地址分别到桌子双侧边的水平距离m m121、23 11＝224 为了考证动量守恒定律,在水平气垫导轨上搁置两个质量均为 a 的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连, 两个打点计时器所用电源的频次均为 B 气垫导轨正常工作后 , 接通两个打点计时器的电源, 并让两滑块以不一样的速度相向运动, 两滑块相碰后粘在一同持续运动图乙为某次实验打出的、点迹清楚的两条纸带各自的一部分,在纸带上以同间距的 6 个连续点为一段区分纸带,用刻度尺分别量出其长度1、2 和 3 若题中各物理量的单位均为国际单位 ,那么 ,碰撞前两滑块的动量大小分别为________、 ________,两滑块的总动量大小为 ________;碰撞后的两滑块的总动量大小为________ 重复上述实验 ,多做几次若碰撞前、后两滑块的总动量在实验偏差同意的范围内相等,则动量守恒定律获得考证图 14－2－8分析 : 动量v, 依据v＝ /5 T可知两滑块碰前的速度分别为v1＝、 v2＝,则碰前两滑块动量分别为和 ,总动量大小为 av － av＝－ ; 碰撞后两滑块的总动量大小为2av＝ 2a /5 T＝12132答案 :第 1、 2 空答案可交换1－ 30 4 ab2: 在小车A的前端粘有橡皮5 某同学设计了一个用电磁打点计时器考证动量守恒定律的实验泥 , 推进小车A使之做匀速运动 , 而后与本来静止在前面的小车B相碰并粘合成一体,持续做匀速运动他设计的装置如图14－2－ 9a 所示在小车A后连着纸带 ,电磁打点计时器所用电源频次为50 H, 长木板下垫着小木片以均衡摩擦力图 14－2－91 若已测得打点的纸带如图14－ 2－ 9b 所示 ,并测得各计数点的间距已标在图上起点 ,则应选________段来计算 A 碰撞前的速度,应选________段来计算A 和速度以上两空选填“AB”“ BC”“ CD”或“ DE”A 为运动的B 碰后的共同2 已测得小车 A 的质量 m1＝g,小车B的质量m2＝g,则碰前两小车的总动量大小为________g·m/, 碰后两小车的总动量大小为________g·m/分析 : 1 从剖析纸带上打点状况看, BC段既表示小车做匀速运动此 BC段能较正确地描绘小车 A 在碰撞前的运动状况,应采用,又表示小车有较大速度BC段计算 A的碰前速度,因从 CD段打点状况看 , 小车的运动状况还没稳固 , 而在DE段小车做匀速运动 , 故应采用DE段计算碰后 A和 B的共同速度2 小车A在碰撞前速度大小为v0＝错误!＝错误! m/＝m/小车 A在碰撞前动量大小为A v0＝×g ·m/＝g·m/碰撞后 A、 B 共同速度大小为v＝错误!＝错误! m/＝m/碰撞后 A、 B 的总动量大小为＋ mv＝＋×g·m/＝g·m/AB答案:1 BC DE26 如图 14－ 2－ 10 是用来考证动量守恒的实验装置, 弹性球 1 用细线悬挂于O点 , O点下方桌子的边缘有一竖直立柱实验时 , 调理悬点 ,使弹性球 1 静止时恰与立柱上的球 2 接触且两球等高将球 1 拉到A点,并使之静止 , 同时把球 2放在立柱上开释球 1, 当它摆到悬点正下方时与球 2 发生对心碰撞碰后球 1 向左最远可摆到 B 点,球2落到水平川面上的C点测出有关数据即可考证1、 2 两球碰撞时动量守恒现已测出 A点离水平桌面的高度为a, B 点离水平桌面的高度为 b,C点与桌子边缘间的水平距离为 c 别的,图 14－ 2－ 101还需要丈量的量是________________________________________________________________________ 、________和 ________2 依据丈量的数据 ,该实验中动量守恒的表达式为________忽视小球的大小分析:1要考证动量守恒一定知道两球碰撞前后的动量变化,依据弹性球 1 碰撞前后的高度a 和 b,由机械能守恒能够求出碰撞前后的速度,故只需再丈量弹性球 1 的质量m1, 就能求出弹性球 1 的动量变化 ;依据平抛运动的规律,只需测出立柱高h 和桌面高 H就能够求出弹性球2碰撞前后的速度变化, 故只需丈量弹性球2的质量和立柱高h、桌面高 H就能求出弹性球2的动量变化2 依据 1 的分析能够写出动量守恒的方程2m错误 ! ＝2m错误 ! ＋m错误 !112答案:1弹性球 1、 2 的质量1、2立柱高h桌面高Hm m22m错误 ! ＝ 2m错误 ! ＋m错误 !1127 2022 ·长沙模拟为了证明碰撞中的动量守恒,实验宜在气垫导轨长进行 , 这样能够大大减小阻力 ,使滑块在碰撞前后的运动能够当作是匀速运动使实验的靠谱性及正确度得以提升在某次实验中 , A、B两铝制滑块在一水平长气垫导轨上相碰, 用闪光照相机每隔秒的时间拍摄一次照片 ,每次拍摄时闪光的持续时间很短,如图 14－ 2－ 11所示 , 已知A、B之间的质量关系是 m B＝,拍摄共进行了 4 次 ,第一次是在两滑块相撞以前,此后的三次是在碰撞以后A 本来处于静止状态 ,设、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm 至 105 cm 这段范A围内运动以滑块上的箭头地点为准, 试依据闪光照片求出:图 14－ 2－ 111A、B两滑块碰撞前后的速度各为多少2依据闪光照片剖析说明两滑块碰撞前后动量能否守恒分析 : 1 由题意可知 , 碰前 : v A＝ 0碰后: 错误 !从发生碰撞到第二次拍摄照片, A 运动的时间是t 1＝错误!＝错误!＝由此可知 ,从拍摄第一张照片到发生碰撞的时间是t 2＝－＝则碰前物体 B 的速度为 v B＝错误!＝错误! m/＝1 m/2 碰撞前的动量:A v A＋m B v B＝m A碰撞后的动量:A v A′＋mB v B′＝＋＝,可见＝′ ,所以动量守恒答案 :看法析。
【精选】高中物理第十六章动量守恒定律16.3动量守恒定律检测新人教版选修3_5
16.3 动量守恒定律0.5 m/sA．－20 kg·m/s B．10 kg·m/sC．20 kg·m/s D．30 kg·m/s【解析】碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，故此时a球的动量是10 kg，a、b两球碰撞前后总动量保持不变的为30 kg·m/s，则作用后b球的动量为20 kg·m/s.【答案】 C5．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少了5 m/s，乙球的速度增加了3 m/s，则甲、乙两球质量之比m甲：m乙是( )A．：1 B．：5C．：3 D．：2【解析】A、B组成系统的动量守恒，则甲球动量减少量Δp甲等于乙球的动量的增加量Δp p甲＝Δp乙，m甲Δv甲＝m乙Δv乙，m甲：m乙＝Δv乙：Δv甲＝：5，故选项B正乙，即Δ确．【答案】 B6．质量为M的小车在光滑水平地面上以速度v0匀速向右运动，当车中的砂子从底部的漏斗中不断流下时，车子的速度将( )A．减小 B．不变C．增大 D．无法确定【解析】车和车中砂子组成系统动量守恒，砂子从车底部漏出时速度仍为v0，故车的速度将保持不变．【答案】 B7．如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端．当两人同时相向运动时( )A．若小车不动，两人速率一定相等B．若小车向左运动，A的动量一定比B的小C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大D．若小车向右运动，A的动量一定比B的大【解析】车及人A、B组成的系统满足动量守恒，且总动量为零，当车不动时，A、B两人的动量一定等大，反向，由于A、B质量未知，故A选项错误；若小车向左运动，则A、B 两人的总动量一定向右，即A的动量大于B的动量，故B选项错误，C选项正确；同理，D选项错误．【答案】 C．小球的机械能守恒，动量不守恒．小球的机械能不守恒，动量也不守恒．球、车系统的机械能守恒，动量守恒A.＋mv2B.＋C.Mv1mv2D.mv1Mv2两物体质量分别为m A、m B，且m A>m B，A、B上，经相同时间后，撤去两个力，两物体发生碰．运动方向不能确定前后，合外力始终为0，动量守恒，粘在一起的动量是的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面的速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出m乙v乙＝m乙v乙′＋m甲在乙上滑动至有共同速度v，对小物体与乙车运用动量守恒定律得根据机械能守恒，设小球与铁块碰前的速度为。
2020届高考物理总复习课堂检测： 动量守恒定律
课时跟踪检测（二十一）动量守恒定律[A级——基础小题练熟练快]1．如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在水平冰面上，当其中某人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人会向相反的方向运动。
不计摩擦力，则下列判断正确的是()A．A、B的质量一定相等B．推后两人的动能一定相等C．推后两人的总动量一定为零D．推后两人的速度大小一定相等解析：选C有两个穿着溜冰鞋的人站在水平冰面上，当其中某人A从背后轻轻推另一个人B时，不计摩擦力，两人组成的系统动量守恒，推后两人的总动量一定为零，选项C正确。
2. (2018·徐州八校联考)如图所示，A、B两物体的中间用一段细绳相连并有一压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态。
若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B在C上向相反方向滑动的过程中()A．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B及弹簧组成的系统动量守恒，A、B、C及弹簧组成的系统动量不守恒B．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B及弹簧组成的系统动量不守恒，A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒C．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B及弹簧组成的系统动量不守恒，A、B、C及弹簧组成的系统动量不守恒D．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B及弹簧组成的系统动量不守恒，A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒解析：选D当A、B两物体及弹簧组成一个系统时，弹簧的弹力为内力，而A、B与C之间的摩擦力为外力。
当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时，A、B及弹簧组成的系统所受合外力不为零，动量不守恒；当A、B与C之间的摩擦力大小相等时，A、B及弹簧组成的系统所受合外力为零，动量守恒。
对A、B、C及弹簧组成的系统，弹簧的弹力及A、B与C之间的摩擦力均属于内力，无论A、B与C之间的摩擦力大小是否相等，系统所受的合外力均为零，系统的动量守恒。
故选项D正确。
3.如图所示，在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M ＝2m 的斜面体，斜面体表面光滑、高度为h 、倾角为θ。
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【红对勾 讲与练】2016版高考物理总复习 实验十六 验证动量守恒
定律课堂检测
1．[多选]在利用悬线悬挂等大小球进行验证动量守恒定律的实验中，下列说法正确的是
( )
A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长
B．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度
C．两小球必须都是刚性球，且质量相同
D．两小球碰后可以粘合在一起共同运动
解析：两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，A正确；由于计算碰撞前速度时用
到了mgh＝12mv2－0，即初速度为0，B正确；本实验中对小球的弹性性能无要求，C错误；两
球正碰后，有各种运动情况，所以D正确．
答案：ABD
2.
某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻质弹簧，如图所示，
将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验
证物体间相互作用时动量守恒．
(1)该同学还必需有的器材是______________________
__________________________________________________．
(2)需要直接测量的数据是_____________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________.
(3)用所得的数据验证动量守恒的关系式是________．
解析：这个实验的思路是通过测平抛运动的水平位移来代替它们作用完毕时的速度．
(1)要验证动量守恒，即验证两木块分开时动量守恒，即m1v1＝m2v2，因两木块做平抛运
动的时间相同，又x1＝v12hg，x2＝v22hg，所以m1v12hg＝m2v22hg，即m1x1＝m2x2，根
据公式可知，还必需知木块质量及平抛水平位移，故还必需有的器材为刻度尺、天平．
(2)由(1)知需测两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离x1、
x
2
.
2
(3)由(1)知应满足的关系式为m1x1＝m2x2.
答案：(1)刻度尺、天平
(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离x1、x2
(3)m1x1＝m2x2
3．如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图．
(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则( )
A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1
母)
A．直尺 B
．游标卡尺
C．天平 D
．弹簧秤
E
．秒表
(3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，
则关系式(用m1、m2及图中字母表示)____________成立，即表示碰撞中动量守恒．
解析：(1)两小球要选等大的，且入射小球的质量应大些，故选C.
(2)该实验必需测出两球平抛的水平位移和质量，故必须用到直尺和天平，因两球平抛起
点相同，不用测小球直径，故用不到B.
(3)因平抛落地时间相同，可用水平位移代替速度，故关系式为m1·OP＝m1·OM＋
m2·ON.
答案：(1)C (2)AC (3)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON
4．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．他设计的装置如下图甲所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计
时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄小木片以平衡摩擦力．
3
(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”“BC”“CD”或“DE”)．
(2)已测得小车A的质量m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg，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.
解析：(1)从分析纸带上打点的情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较
大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况，应选用BC段计算小车A碰
前的速度．从CD段打点的情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，
故应选用DE段计算A和B碰后的共同速度．
(2)小车A在碰撞前速度
v0＝BC5T＝10.50×10－25×0.02 m/s＝1.050 m/s
小车A在碰撞前动量
p0＝mAv0＝0.4×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s
碰撞后A、B的共同速度
v＝DE5T＝6.95×10－25×0.02 m/s＝0.695 m/s
碰撞后A、B的总动量
p＝(mA＋mB)v＝(0.2＋0.4)×0.695 kg·m/s
＝0.417 kg·m/s
答案：(1)BC DE (2)0.420 0.417
5．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两
个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：
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①用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1>m2)；
②按照如上图所示，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端处的切线水
平．将一斜面BC连接在斜槽末端；
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点
位置；
④将小球m2放在斜槽末端边缘处，让小球m1从斜槽顶部A处滚下，使它们发生碰撞后，
记下小球m1和m2在斜面上的落点位置；
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记
下的小球在斜面上的三个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验，回答下列问题：
(1)小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点是图中的________点，m2的落点是图中的________
点．
(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式________，则说明碰撞中动量守恒．
(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式________，则说明两小球的碰撞是弹性碰
撞．
解析：由平抛运动的知识可知，设斜面BC的倾角为θ，小球从斜面顶端平抛落到斜面
上，两者距离为L，则Lcosθ＝vt，Lsinθ＝12gt2可得v＝Lcosθg2Lsinθ＝
cos
θgL2sinθ，由于θ、g都是恒量，所以v∝L，v2∝L，所以动量守恒的表达式可以是
m1LE＝m1LD＋m2LF
由能量守恒可得m1LE＝m1LD＋m2LF.
答案：(1)D F
(2)m1LE＝m1LD＋m2LF
(3)m1LE＝m1LD＋m2LF或LD＋LE＝LF