2022年高考物理總復(fù)習(xí) 實驗十六 驗證動量守恒定律課堂檢測

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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 實驗十六 驗證動量守恒定律課堂檢測 1．[多選]在利用懸線懸掛等大小球進行驗證動量守恒定律的實驗中，下列說法正確的是(　　) A．懸掛兩球的細繩長度要適當(dāng)，且等長 B．由靜止釋放小球以便較準確地計算小球碰前的速度 C．兩小球必須都是剛性球，且質(zhì)量相同 D．兩小球碰后可以粘合在一起共同運動 解析：兩繩等長能保證兩球正碰，以減小實驗誤差，A正確；由于計算碰撞前速度時用到了mgh＝mv2－0，即初速度為0，B正確；本實驗中對小球的彈性性能無要求，C錯誤；兩球正碰后，有各種運動情況，所以D正確． 答案：ABD 2. 某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細線連接，

2、中間夾一被壓縮了的輕質(zhì)彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細線，觀察物體的運動情況，進行必要的測量，驗證物體間相互作用時動量守恒． (1)該同學(xué)還必需有的器材是______________________ __________________________________________________． (2)需要直接測量的數(shù)據(jù)是_____________________ ____________________________________________________________________________________________________

3、___________________. (3)用所得的數(shù)據(jù)驗證動量守恒的關(guān)系式是________． 解析：這個實驗的思路是通過測平拋運動的水平位移來代替它們作用完畢時的速度． (1)要驗證動量守恒，即驗證兩木塊分開時動量守恒，即m1v1＝m2v2，因兩木塊做平拋運動的時間相同，又x1＝v1，x2＝v2，所以m1v1＝m2v2，即m1x1＝m2x2，根據(jù)公式可知，還必需知木塊質(zhì)量及平拋水平位移，故還必需有的器材為刻度尺、天平． (2)由(1)知需測兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離x1、x2. (3)由(1)知應(yīng)滿足的關(guān)系式為m1x1＝m2x2. 答案：

4、(1)刻度尺、天平 (2)兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離x1、x2 (3)m1x1＝m2x2 3．如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖． (1)若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則(　　) A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1m2，r1＝r2 D．m1

5、被碰小球的質(zhì)量為m2，P為碰前入射小球落點的平均位置，則關(guān)系式(用m1、m2及圖中字母表示)____________成立，即表示碰撞中動量守恒． 解析：(1)兩小球要選等大的，且入射小球的質(zhì)量應(yīng)大些，故選C. (2)該實驗必需測出兩球平拋的水平位移和質(zhì)量，故必須用到直尺和天平，因兩球平拋起點相同，不用測小球直徑，故用不到B. (3)因平拋落地時間相同，可用水平位移代替速度，故關(guān)系式為m1·＝m1·＋m2·. 答案：(1)C　(2)AC　(3)m1·＝m1·＋m2· 4．某同學(xué)設(shè)計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速直線運動，然后

6、與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運動．他設(shè)計的裝置如下圖甲所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50 Hz，長木板下墊著薄小木片以平衡摩擦力． (1)若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距(已標在圖上)．A為運動的起點，則應(yīng)選________段來計算A碰前的速度，應(yīng)選________段來計算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)． (2)已測得小車A的質(zhì)量m1＝0.4 kg，小車B的質(zhì)量為m2＝0.2 kg，則碰前兩小車的總動量為________kg·m/s，碰后兩小車的總動量為________kg·m/s

7、. 解析：(1)從分析紙帶上打點的情況看，BC段既表示小車做勻速運動，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準確地描述小車A在碰撞前的運動情況，應(yīng)選用BC段計算小車A碰前的速度．從CD段打點的情況看，小車的運動情況還沒穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車運動穩(wěn)定，故應(yīng)選用DE段計算A和B碰后的共同速度． (2)小車A在碰撞前速度 v0＝＝ m/s＝1.050 m/s 小車A在碰撞前動量 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＝＝ m/s＝0.695 m/s 碰撞后A、B的總動量 p＝(mA＋mB)v＝(0.2＋0.4)×0.69

8、5 kg·m/s ＝0.417 kg·m/s 答案：(1)BC　DE　(2)0.420　0.417 5．為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟做了如下實驗： ①用天平測出兩個小球的質(zhì)量(分別為m1和m2，且m1>m2)； ②按照如上圖所示，安裝好實驗裝置．將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端處的切線水平．將一斜面BC連接在斜槽末端； ③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點位置； ④將小球m2放在斜槽末端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂部A處滾下，使它們發(fā)生碰撞后，記下小

9、球m1和m2在斜面上的落點位置； ⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離．圖中D、E、F點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的三個落點位置，到B點的距離分別為LD、LE、LF. 根據(jù)該同學(xué)的實驗，回答下列問題： (1)小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點是圖中的________點，m2的落點是圖中的________點． (2)用測得的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式________，則說明碰撞中動量守恒． (3)用測得的物理量來表示，只要再滿足關(guān)系式________，則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞． 解析：由平拋運動的知識可知，設(shè)斜面BC的傾角為θ，小球從斜面頂端平拋落到斜面上，兩者距離為L，則Lcosθ＝vt，Lsinθ＝gt2可得v＝Lcosθ＝cosθ，由于θ、g都是恒量，所以v∝，v2∝L，所以動量守恒的表達式可以是m1＝m1＋m2 由能量守恒可得m1LE＝m1LD＋m2LF. 答案：(1)D　F (2)m1＝m1＋m2 (3)m1LE＝m1LD＋m2LF或＋＝