【优化方案】2020浙江高考物理总复习 第13章 实验十五探究碰撞中的不变量知能优化演练 大纲人教版（通用）

探究碰撞中的不变量 1(2020年北京朝阳区期中测试)如图1349所示，甲、乙为两个实验的装置图图1349(1)甲、乙两图中，可以“验证动量守恒定律”的装置图是_(2)关于甲、乙两个实验，下列说法正确的是_A只有甲实验必须测量质量B只有乙实验中需要记录时间C乙实验必须使用重垂线D两个实验都需要使用刻度尺解析：(1)甲图用来验证动量守恒，乙图用来验证机械能守恒(2)乙实验不需要重垂线答案：(1)甲(2)AD2(2020年宁波效实中学期中练习)如图13410所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置图13410(1)下列说法中不符合本实验要求的是_(选填选项前面的字母)A入射球比靶球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同B在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C安装轨道时末端必须水平D需要的测量仪器有天平和刻度尺(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为、和.已知入射球的质量为m1，靶球的质量为m2，如果测得m1m2近似等于_，则可认为成功验证了碰撞中的动量守恒答案：(1)A(2)m13(2020年温州八校联考)如图13411所示，A、B两摆摆长分别为L1和L2，摆球质量分别为m1和m2，且m1m2.静止时，两球在悬点正下方刚好接触且球心同高，现将A摆在纸平面内向左拉离平衡位置，使摆线水平，然后释放当A摆摆到最低点时两球碰撞，碰后A球被反弹，反弹后最大偏角为，B球向右摆动，最大偏角为，则碰撞过程中一定守恒的是_(选填“动能”或“动量”)，守恒的关系式为_图13411解析：两球在最低点碰撞时，水平方向上所受合外力为零，动量守恒，设碰前瞬间A球速度为v1.由机械能守恒，对A球m1vmgL1设A、B球碰后瞬间的速度分别为v1和v2，由机械能守恒对A球：m1v12m1gL1(1cos)对B球：m2v22m2gL2(1cos)由动量守恒m1v1m1v1m2v2由式得m1(1)m2.答案：动量m1(1)m2.4(2020年天津滨海新区重点学校联考)气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验现提供以下实验器材：(名称、图象、编号如图13412所示)图13412利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0(m1m2)v(1)针对此原理，我们应选择的器材编号为：_；(2)在我们所选的器材中：_器材对应原理中的m1(填写器材编号)答案：(1)ABC(2)B5(2020年广东模拟)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的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图13413所示，采用的实验步骤如下：图13413a松开手的同时，记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时器结束计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1、t2.b在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩，放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置c给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1，B的右端至D板的距离L2.(1)实验步骤的顺序是_(2)实验中还需要的测量仪器是_，还需要测量的物理量是_(3)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_(4)实验中弹簧与A或B滑块是连接好还是不连接好？_，理由是_.答案：(1)cbda(2)天平A、B两滑块的质量M1、M2(3)M1L1/t1M2L2/t2(4)连接好可以避免因漏记弹簧的动量而带来较大的实验误差6(2020年辽宁模拟)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图13414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，向导轨空腔内不断通入压缩空气，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图13414(1)下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨空腔内通入压缩空气；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与弹射架并固定在滑块1的左端，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；使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；先_，然后_，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出理想的纸带如图乙所示；测得滑块1的质量310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.完善实验步骤的内容(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_kgm/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_kgm/s(保留三位有效数字)(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_.解析：(1)实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块(2)作用前系统的总动量为滑块1的动量p0m1v0.v0 m/s2.00 m/s，p00.3102.00 kgm/s0.620 kgm/s.作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和，且此时两滑块具有相同的速度v，v m/s1.20 m/s，p(m1m2)v(0.3100.205)1.20 kgm/s0.618 kgm/s.(3)存在误差的主要原因是纸带与打点计时器限位孔间有摩擦.答案：(1)接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.6200.618(3)纸带与打点计时器限位孔间有摩擦