专题1 实验:验证动量守恒定律

适用年级:高三
试卷号:146255

试卷类型:专题练习
试卷考试时间:2019/7/17

1.多选题(共1题)

1.
在“碰撞中的动量守恒实验”中,实验必须满足的条件是(   )
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射小球每次都要从同一高度由静止滚下
D.碰撞的瞬间,入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行

2.实验题(共7题)

2.
用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律,用频闪照相机闪光4次拍得照片如图乙所示,已知闪光时间间隔为△t=0.02s,闪光本身持续时间极短,已知在这4次闪光的时间内AB均在0~80cm范围内且第一次闪光时,A恰好过x=55cm处,B恰好过x=70cm处,则由图可知:

(1)两滑块在x= ______cm处相碰.
(2)两滑块在第一次闪光后t= ______s时发生碰撞.
(3)若碰撞过程中满足动量守恒,则AB两滑块的质量比为______ .
3.
某同学用如图所示的装置,利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律,图中AB是斜槽,BC是水平槽,它们平滑连接,O点为铅垂线所指的位置.实验时先不放置被碰球2,让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面上的记录纸上,留下痕迹,重复10次,然后将球2置于水平槽末端,让球1仍从位置G由静止滚下,和球2碰撞,碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹,重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为MNP.

(1)在此实验中,球1的质量为m1,球2的质量为m,需满足m1__________m2(填“大于”“小于”或“等于”).
(2)在该实验中,应选用的器材是下列器材中的__________.
A.天平B.游标卡尺多
C.刻度尺D.两个大小相同的钢球
E.大小相同的钢球和硬橡胶球各1个
(3)被碰球2飞行的水平距离由图中线段表_____________表示.
(4)若实验结果满足________,就可以验证碰撞过程中动量守恒.
4.
某同学用如图甲所示的装置来探究碰撞中的守恒量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,图乙是多次实验中某球落到位于水平地面记录纸上得到的10个落点痕迹,有关该实验的一些说法,不正确的有(   )
A.入射球和被碰球必须是弹性好的,且要求两球的质量相等,大小相同
B.被碰球静止放在槽口,入射球必须每次从轨道的同一位置由静止释放
C.小球碰撞前后的速度不易测量,所以通过测量小球平抛运动的射程”间接地解决
D.由图乙可测出碰撞后某球的水平射程为58.5cm(或取58.2~58.8cm之间某值)
5.
为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块AB,按下述步骤进行实验:
步骤1:在A、B的相撞面分别装上粘扣,以便二者相撞以后能够立刻连接为整体;
步骤2:安装好实验装置如图,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段圆弧连接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;

步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处由静止释放,同时开始频闪拍摄,直到A、B停止运动,得到一张多次曝光的数码照片;
步骤4:多次重复步骤3,得到多张照片,挑出其中最理想的一张,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如图所示.

(1)由图分析可知,滑块A与滑块B碰撞发生的位置___________.
①在P5P6之间
②在P6
③在P6P7之间
(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或读取的物理量是_____.
A、B两个滑块的质量m1m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例⑤滑块与桌面间的动摩擦因数
⑥照片上测得的S34S45S56S67S78S89写出验证动量守恒的表达式:___________________.
(3)请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议:____________________
6.
下图为验证动量守恒定律的实验装罝,实验中选取两个半径相同、质量不等的小球,按下面步骤进行实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为为m1和为m2;
②安装实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面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处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位罝P;
④将小球m2放在斜槽末端B处,仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞, 分别标记小球m1,、m2在斜面上的落点位置;
⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中从M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从M、P、N到B点的距离分别为SM、SP、SN.依据上述实验步骤,请回答下面问题:
(1)两小球的质量m1、m2应满足m1_____m2(填写“>”,“=”或“<”)
(2)若进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是_______·
A.直尺    B.游标卡尺    c.天平    D.弹簧秤    E.秒表
(3)用实验中测得的数据来表示,只要满足关系式___________,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的;
7.
在“探究碰撞中的不变量”实验中常会用到气垫导轨,导轨与滑块之间形成空气垫,使滑块在导轨上运动时几乎没有摩擦。现在有滑块A、B和带竖直挡板C、D的气垫导轨,用它们探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)。采用的实验步骤如下:

a.用天平分别测出滑块A、B的质量
b.调整气垫导轨使之水平;
c.在A、B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离
e.按下电钮放开卡销,同时开始计时,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时结束计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间
(1)实验中还应测量的物理量及其符号是____________。
(2)若取A滑块的运动方向为正方向,则放开卡销前,A、B两滑块质量与速度乘积之和为________;A、B两滑块与弹簧分离后,质量与速度乘积之和为________。若这两个和相等,则表示探究到了“碰撞中的不变量”。
(3)实际实验中,弹簧作用前后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等,可能产生误差的原因有_______.
A.气垫导轨不完全水平
B.滑块A、B的质量不完全相等
C.滑块与导轨间的摩擦力不真正为零
D.质量、距离、时间等数据的测量有误差
8.
某同学做验证动量守恒定律的实验,使A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰,用频闪照相机分别在t0=0、t1=Δt、t1=2Δt、t3=3Δt时刻闪光拍照,得到如图所示照片,其中B像有重叠,已知x轴上单位长度为L,mA=m,,向右为正方向,请完成下列填空。

(1)若碰前B静止,则碰撞发生在t=_______时刻,碰后B的动量为_________(用m、L、Δt表示);
(2)若碰后B静止,则碰前A的动量为________,碰前B的动量为_____(用m、L、Δt表示).
试卷分析
  • 【1】题量占比

    多选题:(1道)

    实验题:(7道)

  • 【2】:难度分析

    1星难题:0

    2星难题:0

    3星难题:0

    4星难题:1

    5星难题:0

    6星难题:5

    7星难题:0

    8星难题:2

    9星难题:0