高三物理（第04期）好题速递分项解析汇编 专题18 实验（选修3-3、3-4、3-5）（含解析）

专题18 选修3-3、3-4、3-5实验1.【黄冈市黄冈中学2017届高三上学期期中考试】某同学用图甲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。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。在记录纸上记下重垂线所指的位置O。实验时先使a球从斜槽上某一固定位置G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，确定小球a的落点平均位置B。再把b球放在水平槽末端R，让a球仍从固定位置G由静止开始滚下，与b球碰撞后，落到水平地面的记录纸上，重复10次，得到两球的落点平均位置分别为A和C，其中b球落点痕迹如图乙所示。米尺水平放置，米尺的零点与O点对齐。（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x1；Ba球与b球碰撞后，分别测量a球和b球的落点位置到O点的距离x2、x3；C测量a球或b球的直径r；D测量a球和b球的质量ma、mb（或两球质量之比）；E测量G点相对于水平槽面的高度H。（3）按照本实验方法，已知a球的质量为ma，b球的质量为mb，mamb，那么动量守恒验证式是 （用实验中所测物理量相应字母表示）。【答案】（1）64.7 （答数在64.2到65.2范围内的都给分）（2）ABD （3）ma x1=ma x2+mb x3 E、不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误故选ABD（3）根据实验原理可得mav0=mbv1+mbv2，由已测量的物理量ma、mb、OB、OA、OC又因下落时间相同，即可求得：maOB=maOA+mbOC。考点：验证动量守恒定律2.【江西师范大学附属中学2017届高三上学期期中考试】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，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记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，并落在地面上重复多次，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；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，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；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有AA、B两点间的高度差h1 BB点离地面的高度h2C小球1和小球2的质量m1、m2 D小球1和小球2的半径r当所测物理量满足表达式 （用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完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M、P、N用刻度尺测量斜面顶点到M、P、N三点的距离分别为l1、l2、l3则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 （用所测物理量的字母表示）【答案】C；m1OP=m1OM+m2ON；【解析】根据动量守恒得，m1OP=m1OM+m2ON，所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m1、m2故选C碰撞前，m1落在图中的P点，设其水平初速度为v1小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中M点，设其水平初速度为v1，m2的落点是图中的N点，设其水平初速度为v2 设斜面BC与水平面的倾角为，由平抛运动规律得LPsingt2，Lpcos=v1t解得，同理，可见速度正比于所以只要验证即可考点：验证动量守恒定律