2020年高考物理一轮基础复习： 专题24 验证动量守恒定律

2020年高考物理一轮基础复习： 专题24 验证动量守恒定律姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 单选题 (共1题；共2分)1. （2分） (2017高二下安阳期中) 在用如图所示的装置做”验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m1 ， 被碰球b的质量为m2 ， 小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（ ）A . 入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相同的小球B . 让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下C . 要验证的表达式是m1 =m1 +m2 D . 要验证的表达式是m1 =m1 +m2 二、 多选题 (共1题；共3分)2. （3分） 在“探究碰撞中的不变量”实验中，对于最终的结论m1v1m2v2m1v1m2v2，下列说法正确的是（ ）A . 仅限于一维碰撞B . 任何情况下m1v12m2v22m1v12m2v22也一定成立C . 式中的v1、v2、v1、v2都是速度的大小D . 式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积之和三、 填空题 (共3题；共6分)3. （2分） 如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为50Hz，则碰撞前甲车速度大小为_m/s，碰撞后的共同速度大小为_m/s。已测得甲小车的质量m1=020kg，乙小车的质量m2=010kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为_kgm/s；碰后总动量为_kgm/s。4. （2分） (2017高二下武威期末) 一同学利用水平气垫导轨做探究碰撞中的不变量的实验时，测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s，此时滑块甲的速度大小为_m/s，方向与它原来的速度方向_（选填“相同”或“相反”）5. （2分） (2020高三上泸县期末) 某同学用图所示的 “碰撞实验装置”研究直径相同的两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 在实验中小球速度不易测量，可通过仅测量_解决这一问题。A小球做平抛运动的时间B小球做平抛运动的水平距离C小球做平抛运动的初始高度D小球释放时的高度图中PQ是斜槽，QR为水平槽，R为水平槽末端。利用铅垂线在记录纸上确定R的投影点O。实验时先使A球从斜槽上G处由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹；此后，再把B球放在R处，将A球再从G处由静止释放，与B球碰撞后在记录纸上分别留下A、B两球落点痕迹。由测量可知，碰撞前A球做平抛运动的水平距离为x0；碰撞后，A、B两球做平抛运动的水平距离分别为x1、x2。用天平称量A、B两球的质量分别为mA、mB。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_（用题目给出的物理量符号表示）。四、 实验探究题 (共7题；共40分)6. （8分） (2017高二下绥化期中) 某同学用如图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，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G由静止开始滑下，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球仍从位置G由静止开始滑下，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，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置，图中F、E点是A碰B球前后的平均落点，J是B球的平均落点，O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的竖直平面，米尺的零点与O点对齐（1） 现有下列器材，为完成本实验，哪些是必需的？请将这些器材前面的字母填在横线上A . 秒表B . 刻度尺C . 天平D . 圆规（2） 在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量A . 水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离OFB . A球与B球碰撞后，测量A球与B球落点位置到O点的距离OE、OJC . A球和B球在空间飞行的时间D . 测量G点相对于水平槽面的高度（3） 如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子正确的是A . mA +mA =mB B . mA =mA mB C . mA =mA +mB D . mA =mA +mB 7. （7分） (2020衡水模拟) 某学习小组通过如图甲所示实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在水平桌面上光滑的斜槽，斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带有小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一窄挡光片。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，得到挡光片通过光电门的时间t，做出 图象。小球质量为m，滑块总质量为m0 ， 挡光片宽度为d，重力加速度为g （1） 用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d=_cm （2） 只要满足关系式h=_（用题中所给的物理量符号表示），就可以说明在误差允许范围内碰撞过程动量守恒 （3） 如果图象是一条过原点的_（填写“倾斜直线”或“抛物线”），同样可以验证动量守恒 8. （6分） (2017高二下包头期末) 某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图1甲表示，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，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图1乙所示，这样就大大减小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：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越过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；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，选出较理想的纸带如图2所示：测得滑块1（包括撞针）的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g试完善实验步骤的内容（2） 已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为_kgm/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为_kgm/s（保留三位有效数字）（3） 试说明（2）问中两结果不完全相等的主要原因是_9. （6分） (2017高二下邹平期中) 验证动量守恒实验中，刘同学设计了如图所示的装置进行验证设计如下：A测出两同种材质的木块A、B的质量mA、mBB测出当地的重力加速度gC用细线将A、B连接，使A、B间的弹簧压缩（弹簧不与木块连接）D剪断细线，测出木块向两侧移动的距离SA、SBE测量桌面与木质材料间的动摩擦因数（1） 上述实验设计中没必要的步骤为_（多选）；（2） 验证动量守恒关系式为_：（3） 请写出一条产生实验误差的原因_10. （6分） (2017南开模拟) 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（碰撞过程中没有机械能损失），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：A用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2 ， 且m1m2；B按照如图所示的那样，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平将一斜面BC连接在斜槽末端；C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；D将小球m2放在斜槽前端边缘上，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；D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几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF 根据该同学的实验，请你回答下列问题：（1） 小球m1与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_，则说明碰撞中动量是守恒的（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11. （2分） (2017高二下上饶期中) 某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图1所示，（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越过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；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，选出较理想的纸带如图2所示：测得滑块1（包括撞针）的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g；试完善实验步骤的内容（2） 已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为_kgm/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为_kgm/s（保留三位有效数字）（3） 试说明（2）问中两结果不完全相等的主要原因是：_12. （5分） (2017乌鲁木齐模拟) 某小组为验证滑块碰撞过程中动量守恒定律，设计了如下实验，竖直曲面轨道与水平轨道在O处平滑连接，两滑块P、Q与轨道间的动摩擦因数相同，主要实验步骤如下：用天平测出滑块P、Q的质量m1、m2；将滑块P从斜槽上最高点释放，用刻度尺测出滑块P从O1开始在水平轨道上滑行的距离x0（1） 若要保证滑块P、Q碰撞后均停在O1位置的右方，实验中应要求m1_m2（填“”或“”），在此条件下，验证动量守恒定律的表达式为_（用测得的物理量表示） （2） 实验时若要将O1的位置向右移动一小段距离，_（填“会”或“不会”）对验证动量守恒定律产生影响 五、 综合题 (共1题；共5分)13. （5分） (2017高二下商丘期中) 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：用天平测出两个小球的质量（分别为m1和m2 ， 且m1m2）；按照如图所示的那样，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平将一斜面BC连接在斜槽末端；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；将小球m2放在斜槽前端边缘上，让小球m1从斜槽顶端A处仍由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；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几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF 根据该同学的实验，请你回答下列问题：（1） 小球m1与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_，则说明碰撞中动量是守恒的（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第 13 页 共 13 页参考答案一、 单选题 (共1题；共2分)1-1、二、 多选题 (共1题；共3分)2-1、三、 填空题 (共3题；共6分)3-1、4-1、5-1、四、 实验探究题 (共7题；共40分)6-1、6-2、6-3、7-1、7-2、7-3、8-1、8-2、8-3、9-1、9-2、9-3、10-1、10-2、10-3、11-1、11-2、11-3、12-1、12-2、五、 综合题 (共1题；共5分)13-1、13-2、13-3、