高考物理一轮复习 自主测评课件 第6章　实验7　验证动量守恒定律

第六章动量与动量守恒定律实验7验证动量守恒定律配套练习24131[2025泰州期中]某同学用如图甲所示的装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有黏性强的物质．用天平测出图中滑块a和挡光片的总质量为m1，滑块b的质量为m2.(1)实验及分析过程如下：①开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间__________时，可认为气垫导轨水平．2413②设挡光片通过光电门的时间为Δt，挡光片的宽度为d，则滑块通过光电门的速度可表示为v＝________(用d、Δt表示)．③将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右侧，然后推动滑块a水平压缩弹簧，撤去外力后，滑块a在弹簧弹力的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞．④两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2.⑤实验后，分别记录下滑块a的挡光片通过光电门1的时间t1，两滑块一起运动时挡光片通过光电门2的时间t2.将两滑块和挡光片看成一个系统，则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为p1＝________、p2＝________，两滑块碰撞过程损失的机械能是___________________.(结果各量均用字母表示)．2413(2)若系统在两滑块相互作用后的总动量略小于碰撞前的总动量，其可能的原因是_____________________________________________________________________________．解析：(1)①在步骤①中气垫导轨安装时应保持水平状态，滑块在导轨上应做匀速直线运动，故滑块上的挡光片通过两光电门的时间相等．2413241324132[2026苏州期中]某同学用如图所示装置探究碰撞过程中的守恒量，其中AB是斜槽，BC是水平槽．斜槽和水平槽光滑连接．已知入射小球1的质量为m1，被碰小球2的质量为m2.(1)关于实验要点，下列说法正确的是________.A.两球半径可以不同B.斜槽必须光滑C.斜槽末端必须水平2413(2)实验中的重要步骤如下：①利用重垂线，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O.②不放被碰小球2，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在垫有复写纸的白纸上留下点迹，重复本操作多次．③把被碰小球2放在斜槽前端边缘位置，让入射小球1仍从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球2碰撞，落在垫有复写纸的白纸上并留下各自的点迹，重复本操作多次．④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，从左至右依次标为M、P、N.⑤用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为L1、L2、L3.2413(3)实验结果：若表达式________________(用题干中所给的符号m1、m2、L1、L2、L3表示)成立，两球碰撞过程动量守恒．若两球发生的是弹性碰撞，则L1、L2、L3一定满足的关系式是________________.(4)若某次测量中水平纸面上有三个落点的平均位置，计算得出：m1、m2碰前、碰后的动量分别为p1＝0.68kg·m/s，p′1＝0.34kg·m/s，p′2＝0.34kg·m/s，则两球质量关系可能为________.A.m1＝m2B.m1＝2m2C.m1＝4m22413(5)如图所示，若实验小组在记录投影点O后，由于失误将白纸水平向右移动了一小段距离，再进行上述②③④步骤，则计算得到的两球碰撞前系统的总动量________(选填“大于”“等于”或“小于”)计算得到的碰撞后的总动量．解析：(1)两球需要发生对心碰撞，要求半径相同，故A错误；每次进行实验只需要m1到斜面末端的速度相同，不需要斜槽光滑，故B错误；两球离开斜槽后做平抛运动，斜槽末端必须水平，故C正确．(3)设碰撞前m1的速度为v1，碰撞后m1的速度为v2，m2的速度为v3，如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得m1v1＝m1v2＋m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度24132413答案：(1)C

(3)m1L2＝m1L1＋m2L3

L1＋L2＝L3

(4)B

(5)大于(5)设白纸水平向右移动的一小段距离x0，结合上述可知，移动前应有m1(x0＋OP)＝m1(x0＋OM)＋m2(x0＋ON)，解得m1·OP＝m1·OM＋m2·ON＋m2x0，将白纸水平向右移动了一小段距离后，计算得到的两球碰撞前系统的总动量为m1·OP，计算得到的两球碰撞后系统的总动量为m1·OM＋m2·ON，可知m1·OP>m1·OM＋m2·ON，即计算得到的两球碰撞前系统的总动量大于碰撞后的总动量．2433[2026徐州期中]用如图甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验．实验中使用的小球1和2质量分别为m1、m2，直径分别为d1、d2.在木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O.1甲(1)小球1和2的质量应满足m1________m2，直径应满足d1________d2.(均选填“大于”“等于”或“小于”)243(2)实验时，先不放小球2，使小球1从斜槽上某一点S由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从S处由静止释放，与小球2碰撞，并多次重复．该实验需要完成的必要步骤还有________.A.测量小球1的释放点S距桌面的高度hB.测量斜槽轨道末端距地面的高度HC.分别找到小球1与小球2相碰后平均落地点的位置M、ND.测量平抛射程OM、ON(3)在实验误差允许范围内，若满足关系式________________(用所测物理量的字母表示)，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒．1243(4)某同学拍摄了台球碰撞的频闪照片如图乙所示，在水平桌面上，台球1向右运动，与静止的台球2发生碰撞．已知两个台球的质量相等，他测量了台球碰撞前后相邻两次闪光时间内台球运动的距离AB、CD、EF，其中EF与AB连线的夹角为α，CD与AB连线的夹角为β.从理论分析，若满足_____________________________________________________关系，则可说明两球碰撞前、后动量守恒．1乙24312431知道两个小球的质量以外还需要分别找到两小球的平均落地点的位置M、N，并测量平抛射程OM、ON.故选CD.(3)由(2)问分析可得若满足关系式m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒．24312434[2026南通期中]如图甲所示，将一枚一元的硬币A放在两把刻度尺之间某位置，另外一枚一元硬币B静止地放在刻度尺的另一位置．用手指将硬币A弹出，与硬币B碰撞．用手机将整个过程拍摄下来，由此来验证碰撞中的动量守恒．1甲(1)实验过程中，刻度尺和硬币的下面应垫________(选填“毛巾”或“玻璃”)．243(2)将碰撞过程的录像每2帧进行截屏，得到如图乙所示的8张图片，硬币A、B在图片①～⑧中对应刻度尺的刻度分别为xA1…xA8、xB1…xB8，设相邻两帧之间的时间间隔是Δt，则碰撞前硬币A的速度大小可表示为____________(用xA1…xA8、xB1…xB8、Δt表示)．1乙243(3)实验过程中，________(选填“需要”或“不需要”)测量硬币的质量，________(选填“需要”或“不需要”)已知相邻两帧之间的时间间隔Δt.(4)选择图乙中的图片________，可以验证两枚硬币碰撞过程中动量守恒．A.②③；⑤⑥

B.③④；⑥⑦

C.②④；⑥⑧(5)请简要说明第(4)问中选择的理由：_____________________________________________________________________________________________________