2027物理高考调研夯基版高考总复习 课时作业30

课时作业（三十）非选择题1.某同学把两块大小相同、质量不同的木块用细线连接，木块中间有一根被压缩的轻弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，两木块分别从桌面两端水平抛出，进行必要的测量，验证两木块的总动量守恒．回答下列问题：123456(1)该实验还必须有的器材为(

)A．天平 B．秒表C．刻度尺 D．弹簧测力计123456√√123456(2)需要直接测量的物理量有_____________________．(填图中物理量的字母)123456m1、m2、x1、x2解析(2)根据以上分析可知，需要直接测量的物理量有m1、m2、x1、x2.(3)用所得数据验证动量守恒的关系式为_______________．123456m1x1＝m2x2解析(3)用所得数据验证动量守恒的关系式为m1x1＝m2x2.1234562.(2026·河北模拟)某同学利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”．水平桌面上固定两个钉子，用两根长度均为l的细线拴住两个大小相同、质量分别为m1和m2(m1<m2)的小球1和2，细线与钉子的拴接处分别安装了拉力传感器，可实时显示细线中的拉力大小．初始时，两小球靠在一起，两细线刚好平行，小球的直径远小于细线的长度．现将小球涂上润滑油，实验步骤如下：123456(1)将小球1沿着圆弧拉到某点A处，并在A处给小球1一个沿切线方向的初速度，并记录拉力传感器1的示数F1.(2)小球1与小球2在初始点发生碰撞，碰后小球1弹回，记录碰后两小球运动过程中传感器1和2的示数分别为F2、F3.(3)对实验数据进行相关计算和分析：与小球2碰前，小球1的速度大小可表示为________；物理量m1、123456m2、F1、F2、F3满足等量关系_______________________________时，即可验证碰撞瞬间，两小球组成的系统动量守恒；若该碰撞为弹性碰撞，F1、F2、F3还应满足的等量关系为____________．F1＝F2＋F31234563.(2026·河南联考)某同学用如图所示的装置研究斜槽末端的小球碰撞是否满足动量守恒定律，选取了两个大小相同、质量不同的小球，先让质量为m1的小球甲从轨道顶部释放，由轨道末端的O点水平飞出并落在斜面上．再把质量为m2的小球乙放在O点，小球甲重复上述操作，与小球乙发生碰撞，碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点位置，其中A、B、C三个落点位置与O点的距离分别为L1、L2、L3，其中B为小球甲单独滑落时的落点．123456(1)__________(填“需要”或“不需要”)保证斜槽轨道光滑，两小球的质量应满足m1________m2(填“>”“＝”或“<”)．123456不需要>解析(1)实验要保证小球到达斜槽末端时以相同的速度做平抛运动，要求小球从斜槽的同一位置由静止释放且斜槽轨道末端水平即可，因此不需要保证斜槽轨道光滑；为防止入射小球m1碰撞后反弹，应满足m1>m2.(2)若m1＝km2，在实验误差允许的范围内，只要满足关系式k＝__________(结果用L1、L2、L3表示)，就能说明两球碰撞过程动量守恒．1234561234561234561234564．(2025·广东)请完成下列实验操作和计算．(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图甲所示，读数为________________________mm.123456

8.260(8.258～8.262之间均可)解析(1)由螺旋测微器的读数规则可知，小球的直径为d＝8mm＋26.0×0.01mm＝8.260mm.(2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图乙所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大．①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00cm的遮光条．123456②轨道调节．调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高，将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的___________，表明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力．时间相等③碰撞测试．先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1.若t2_____________________t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞．123456④吸能材料性能测试．将吸能材料紧贴于小车2的前端，重复步骤③，测得小车2通过光电门A的时间为10.00ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00ms、30.00ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为________(结果保留两位有效数字)．＝(填“等于”也可)0.56123456

解析

(2)②若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力，则小车在轨道甲上做匀速直线运动，所以小车通过光电门A和B的时间相等．③若两小车的碰撞为弹性碰撞，则由于两小车相同，所以发生弹性碰撞后两小车速度交换，则碰撞后小车2静止，小车1以与小车2碰撞前瞬间相同的速度做匀速直线运动，可知t2＝t1.④贴上吸能材料后，两小车碰撞前小车2的速度1234565．(2024·山东)在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验．受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB.部分实验步骤如下：①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g；②接通气源，调整气垫导轨水平；③拨动两滑块，使A、B均向右运动；123456④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示．123456回答以下问题：(1)从图像可知两滑块在t＝________s时发生碰撞；1234561.0解析(1)由x－t图像的斜率表示速度，可知两滑块的速度在t＝1.0s时发生突变，即发生了碰撞；(2)滑块B碰撞前的速度大小v＝________m/s(保留2位有效数字)；1234560.20(3)通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________(填“A”或“B”)．123456B6．(2024·北京)如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律．(1)关于本实验，下列做法正确的是________(填选项前的字母)．A．实验前，调节装置使斜槽末端水平B．选用两个半径不同的小球进行实验C．用质量大的小球碰撞质量小的小球123456AC解析(1)实验中若使小球碰撞前、后的水平位移与其碰撞前、后速度成正比，需要确保小球做平抛运动，即实验前，调节装置，使斜槽末端水平，故A项正确；为使两小球发生的碰撞为对心正碰，两小球半径需相同，故B项错误；为使碰后入射小球与被碰小球同时飞出，需要用质量大的小球碰撞质量小的小球，故C项正确．故选A、C两项．123456

(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次．然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次．分别确定平均落点，记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)．123456①图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点_________________；②分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON.在误差允许范围内，若关系式________________________成立，即可验证碰撞前后动量守恒．123456m1OP＝m1OM＋m2ON答案(2)①见解析②123456

(3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案．如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球的直径．将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点123456B与静止于C点的小球2发生正碰．碰后小球1向左反