高考物理一轮复习专题练习动量实验题专练,有答案

1、 高考物理一轮复习专题练习动量实验题专练，有答案.利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律.在图（ a）中，气垫导轨上有 A、B两个 滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块 B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间.纸带 遮光片光电门气型导轨 图实验测得滑块 A质量m=0.310kg，滑块B的质量m=0.108kg，遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块 A一向右的初速度，使它与 B相碰；碰后，光电计时器显示的时间为tB

2、 = 3.500ms ,碰撞,前后打出的纸带如图（b）所示.(E )若实验允许的相对误差绝对值（碰撞前后总动量之差碰前总动量100% ）最大为5,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程.小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示，悬挂在 O点的单摆由长为l的细线和直径为 d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰后小球 A继续摆动，小球 B做平抛运动.（1）小明用游标卡尺测小球 A直径如图2所示，则d=mm又测得了小球 A质 量m,细线长度l ,碰撞前小球 A拉起的角度a和碰撞后小球 B做平抛运动的水平位 移x、竖直下落高度h.为完成实验

3、，还需要测量的物理量有： .（2）若A、B两球碰后粘在一起形成新单摆，其周期（选填“小于”、“等于或“大于”）粘合前单摆的周期（摆角小于 5。）.3.碰撞的恢复系数的定义为 e Jv2 v1,其中V10和V20分别是碰撞前两物体的速度， V20 v10vi和v2分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的emB, B B 两点在同一水平线上。(1)若采用图甲所示的装置，实验中还必须测量的物理量是(2)若采用图乙所示的装置，下列说法正确的是 A.必需测量 B Q BN BP和BM的距离B.必需测量 B N B P和B M的距离mAmAmB.B P、BMB N_mA_mAmBC.

4、D.,则表明此碰撞动量守恒若若,则表明此碰撞动量守恒5.某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律.主要实验步骤如下:将斜槽固定在水平桌面上，调整末端切线水平；将白纸固定在水平地面上，白纸上面放上复写纸；用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O ；让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录小球的落地点，重复多次，确定落点的中心位置Q ； 将小球B放在斜槽末端，让小球 A紧贴定位卡由静止释放，记录两小球的落地点, 重复多次，确定 A B两小球落点的中心位置 P、R;用刻度尺测量P、Q、R距。点的距离x1、x2、x3； 用天平测量小球 AB质量mi、m2；分析数据，验证等式 m1X2 m)x1 m2%是否成

5、立，从而验证动量守恒定律.请回答下列问题：(1)步骤与步骤中定位卡的位置应 ；(2)步骤与步骤中重复多次的目的是 ；(3)为了使小球 A与B碰后运动方向不变， A、B质量大小关系为 m1 m2 (选填“”、“ ”或“”)；(4)如图乙是步骤的示意图，则步骤中小球落点距。点的距离为m . (1)利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验.实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的 (填“甲”或“乙”)、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的 .(填“甲”或“乙”)(甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)(2)某次实

6、验时碰撞前 B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光 照相的方法连续 4次拍摄得到的闪光照片如图所示.已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中， A B两滑块均在080 cm范围内，且第1次闪光时，滑块 A恰好位于x=10 cm处.若A B两滑块的碰撞时间及 闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的 时刻，A B两滑块质量比 mA ： mB .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

7、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Q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小;碰撞后，A、B两球做平抛运动的水平距离分别为xi、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 出的物理量符号表不)。.某实验小组利用如图 1所示的实验装置验证动量守恒定律.实验

8、的主要步骤如下：(1)用游标卡尺测量小球A、B的直径d,其示数均如图2所示，则直径d=mm用天平测得球 A B的质量分别为 m、m2.(2)用两条细线分别将球 A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球 心位于同一水平线上.(3)将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为 a时由静止释放，与球 B碰撞后， 测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 0 1,球B向右摆到最高点时其 悬线与竖直方向的夹角为 0 2.(4)若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为 ;若碰撞是弹性 碰撞，则还应满足的表达式为 .(用测量的物理量表示).某同学准备利用如图所示的装置探究劲度系数较大的轻质弹

9、簧T的弹性势能与其压缩量之间的关系.图中B为一固定在桌面、带有刻度的平直光滑导轨，小盒C用轻绳悬挂于O点，弹簧T左端固定，用小球 A沿导轨B向左挤压弹簧，释放后球 A弹出，射入 一较重的小盒 C中与小盒C一起向右摆动，摆动的最大角度可以被准确测出.球A射入盒C后两者的重心重合，重心距悬点O的距离为L.试问：(1)欲完成此探究实验，该同学在实验过程中除了要测量最大摆角 的距离L外，还需要测量哪些物理量？写出这些物理量及其字母代号.和重心距悬点O(2)通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能EP.写出其计算表达式(无需书写推导过程).(3)下面是本实验中的几个步骤：按实验装置安装好器

10、材；用刻度尺测定 C的 重心到悬点O的距离L; 反复调节盒C的位置，使其运动轨迹平面与光滑轨道在释放A球，让它射入盒同一平面内，且盒 C静挂，开口正对导轨末端， A、C两者重心同高； 用球A压缩弹 簧，使其重心处于轨道的某一刻度线上，记录此时的读数;C中，一起与C摆动到最大高度； 记录最大摆角；处理数据，得出结论.在上述 步骤中还缺少哪些主要步骤？请你写出来.(4)该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒 C并与C一起运动以外,还应注意些什么？.某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验.先将小球1从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复 10次；

11、再把另一 小球2放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止，让小球1仍从原固定点由静止开始滚下，且与小球2相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复 10次.A B、C为三个 落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点.实验中空气阻力的影 响很小，可以忽略不计.(1)在本实验中斜槽轨道 (填选项前的字母)A.必须光滑B .可以不光滑(2)实验中应该选择两个合适的小球进行实验两个小球的半径 (填“相同”或“不同”)应该选择下列哪组小球 (填选项前的字母)A.两个钢球B . 一个钢球、一个玻璃球C .两个玻璃球(3)斜槽末端没有放置被碰小球 2时，将小球1从固定点由静止释放.若仅降低斜槽

12、上固定点的位置，那么小球的落地点到O点的距离将 (填“改变”或“不变”)，若仅增大小球1的质量，小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出，那么小球的落地点到O点的距离将 填(“改变”或“不变” ).(4)在安装实验装置的过程中，使斜槽轨道末端的切线水平，小球碰撞前与碰撞后的速度就可以用小球飞出的水平距离来表示，其原因的是 A.小球都是从同一高度飞出，水平位移等于小球飞出时的速度B.小球都是从同一高度飞出，水平位移与小球飞出时的速度成正比C.小球在空中的运动都是匀变速曲线运动，而且运动的加速度都相同(5)本实验必须测量的物理量是 A.斜槽轨道末端到水平地面的高度HB.小球1和小球2的质量m1、m2C.小

13、球1的释放位置到斜槽轨道末端的高度hD.记录纸上 O点至ij A、B C各点的距离 OA、OB、OC(6)斜槽末端没有放置被碰小球 2时，小球1的落点为B点，放置被碰小球 2后，小 球2的落点为C点.假设两小球发生的是弹性碰撞， 试论证：当小球1碰后的速度方向 未改变时，C点必在B点的前方. 参考答案按定义，物体运动的瞬时速度大小v为：v式中As为物块在很短时间 母内走过的路程，设纸带上打出相邻两点的时间间隔为AtA，则一 1及a 0.02s ftA可视为很短；设在 A碰撞前后瞬时速度大小分别为V0 V1,将式和图给实验数据代入式可得：vo=2.00m/s Vi=0.970m/s 设B在碰撞后

14、的速度大小为V2,由式有代入题所给的数据可得：V2=2.86m/s设两滑块在碰撞前后的动量分别为P和P,则P=mV0 P =R2Vi + n2V2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为联立式并代入有关数据，可得：r 1.7 %5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律.考点：验证动量守恒定律.2. 14.40; 小球B质量m2,碰后小球A摆动的最大角； 大于；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数；根据球A摆动过程中机械能守恒来分析球A的速度，根据平抛运动规律来分析球B的速度，从而确定要测量的物理量；两球粘在一起后球的重心发生变化，据此判断摆长的变化，从而判断周期的变化；20(1

15、)球的直径为 d=14mm+1 x 8mm=14.40mm12根据机械能寸恒te律可得碰撞刖瞬间球A的速度(m1gl(1 cos ) m1V1 ),碰撞后仍可根据机械能守恒定律计算小球 A的速度，所以需要小球 A碰后摆动的最大角；小球B碰撞后做平抛运动，根据根据平抛运动规律可得小球B的速度，要求 B的动量所以需要测量小球B的质量m2 ；故根据单摆周期T 2(2)黏在一起后，球的重心发生变化，如图所示，摆长发生变化,可得周期变大.3 .在实验的第一步中小球 1落点小球1与小球2碰后小球1落点小球2落点小球从槽口 C飞出后做平抛运动的时间相同，假设为 t,则有OP v10tOM v1tON v2t

16、小球2碰撞前静止，即v20V2 V1ON OMe V10 V20OP 0和ON;(4) 0.3723 (0.3721 0.3724 )为使入射球到达斜槽末端时的速度相等，应从同一位置由静止释放入射球，即步骤与步骤中定位卡的位置应保持不变；(2)步骤与步骤中重复多次的目的是减小实验误差；(3)为了使小球 A与B碰后运动方向不变，A、B质量大小关系为 m1m2；(4)由图示刻度尺可知，其分度值为 1mm步骤中小球落点距 O点的距离为OQ 37.23cm 0.3723m .乙甲 2.5 T 2:3(1)若要求碰撞时动能损失最大，则需两物体碰撞后结合在一起，故应选图中的乙；若要求碰撞动能损失最小则应使

17、两物体发生完全弹性碰撞，即选图中的甲；(2)由图可知，第1次闪光时，滑块 A恰好位于x=10cm处；第二次 A在x=30cm处；第三次 A在x=50cm处；碰撞在x=60cm处，从第三次闪光到碰撞的时间为-,则可知碰撞发生在第 1次闪光后的2.5T2时刻；若设碰前A的速度为v,则碰后A的速度为-Y , B的速度为v,根据动量守恒定律可mA 2mB 32得： mAvmA v mB v,解得：2B；?凿?= ?+ ?；(1)因为平抛运动的速度等于射程与落地时间的比值，而当高度一定时，落地时间一定，所以可以测量射程代替速度，故选B;(2)要验证动量守恒定律定律，即验证：？?= ?3?+ ?3?小球离

18、开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得，?=?r?r+ ?若两球相碰前后的动量守恒，得：?= ?+ ?22.0m1 sin m2sin m1 sin m!cosmhsin 1mb1 cos 2222(1)直径 d=2.2cm+0.1 x 0=2.20cm=22.0 mm(2)设悬线长度为L,则A球到达最低点时的速度：V J2gL(1 cos );碰后A球的速度：M，2gL(1 cos 1)；碰后B球的速度：v2 J2gL(1 cos 2);若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为mv=m2V2-m1V1,即m1 2gL(1 cos ) m2. 2g

19、L(1 cos 2) m1 2gL(1 cos 1)；即m1、(1 cos )mb (1 cos 2) m1 (1 cos 1)化简后可得 m1 sin m2sin m1 sin 1 TOC o 1-5 h z 2221c 1 c 1c碰撞是弹性碰撞，则还应满足的表达式为一m1vm2V2 m1V1 ,222一1 1 1即：m1 72gL(1cos )m22gL(1cos 2)- m J2gL(1cos 1),222即： mcos a = mcos 0 1 m(1 cos 0 2)点睛：此题关键是要搞清实验的原理，注意碰撞前后的速度方向；知道弹性碰撞所满足的 能量关系即可列式.2(M m) gL

20、 1 cos Ep 工(1)小球A的质量m重盒C的质量M弹簧的压缩量 X (2)(3)缺少的主要实验步骤有：用天平称出小球质量和重盒的质量； 用球A接触弹簧但不压缩，记录其重心位置，读取导轨上相应的读数;改变弹簧压缩量，重复实验若干次(4)要注意每次实验时，弹簧压缩量不要过大，以保证绳总处于绷直状态，同时摆角不大于90；每次实验时，弹簧的压缩量也不宜过小，否则压缩量 L及摆角 的测量相对误差大，轨道摩擦损耗不可忽略.(1)弹簧的弹性势能转化为球和盒子的重力势能，要测量重力势能的增加量，要测量小球A的质量m重盒C的质量M要研究弹性势能和压缩量的关系，要测量弹簧的压缩量X;还需测量：小球 A的质量

21、m重盒C的质量 M弹簧的压缩量 X;(2)弹性势能的减小量等于小球的动能的增加量，故 E 0 1mv2； p 2碰撞过程动量守恒，故 mv M m v12继续摆动过程机械能寸恒，故：M mv M m gL 1 cos2(M m) gL 1 cos 联立解得e 13；pm(3)缺少的主要实验步骤有：用天平称出小球质量和重盒的质量；用球A接触弹簧但不压缩，记录其重心位置，读取导轨上相应的读数；改变弹簧压缩量，重复实验若干次.(4)要注意每次实验时，弹簧压缩量不要过大，以保证绳总处于绷直状态，同时摆角不大于90；每次实验时，弹簧的压缩量也不宜过小，否则压缩量L及摆角 的测量相对误 差大，轨道摩擦损耗不可忽略.B 相同 B 改变 不变 B BD 见解析1小球离开轨道后做平抛运动，只要保证入射