人教版高中物理选修3-5 第十六章16.1实验:探究碰撞中的不变量 验证动量守恒定律实验同步练习.docx
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1、验证动量守恒定律实验 同步练习实验题(共10小题)1某同学用如图所示的装置通过半径相同的a、b两球的碰撞来验证碰撞中的动量守恒:(1)下列说法中不符合本实验要求的是 A安装轨道时,轨道末端必须水平B需要使用的测量仪器有天平和刻度尺C在同一组实验的多次碰撞中,每次入射球可以从不同高度由静止释放(2)本实验无须测量的物理量有 。A小球a、b的质量ma、mb;B斜槽轨道末端到水平地面的高度H;C记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC;(3)小球a、b的质量ma、mb应该满足ma mb(填“大于”或“小于”或“等于”)(4)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,
2、在记录纸上找到了两球平均落点位置为A、B、C,并测得它们到O点的距离分别为OA、OB和OC验证碰撞中的动量守恒的达式为: 。2广丰贞白中学高一(1)班的王浩和郑欣实验小组准备用如图1所示的装置来验证半径相同的A、B两球碰撞时“动量守恒”。实验时他们先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上(1)除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还必须使用的两种
3、器材是 。A秒表 B天平 C刻度尺 D打点计时器(2)下列说法中正确的是 A如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的B重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误C用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D仅调节斜槽上固定位置C,它的位置越低,线段0P的长度越大(3)在某次实验中,测量出两个小球的质量m1、m2,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与0点距离OM、OP、0N的长度。在实验误差允许范围内,若满足关系式 ,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足关系式
4、 。(用测量的量表示)(4)在OP、OM、ON这三个长度中,与实验所用小球质量无关的是 ,与实验所用小球质量有关的是 。(5)某同学在做这个实验时,记录下小球三个落点的平均位置M、P、N,如图所示。他发现M和N偏离了0P方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒,他想到了验证这个猜想的办法:连接OP、OM、ON,作出M、N在OP方向上的投影点M、N分别测量出OP、OM、ON的长度。若在实验误差允许的范围内,满足关系式: 则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。3如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb,半径分别是ra、rb,图中
5、P点为单独释放a球的平均落点,M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置。(1)实验中a、b小球的质量及半径必须满足 Amambrarb Bmambra=rbCmambra=rb Dmambrarb(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中不需要的是 。(填下列对应的字母)A刻度尺 B秒表 C天平(3)为了验证动量守恒定律。需要测量OP间的距离x1,OM的距离x2,ON的距离x3如果动量守恒,须满足的关系式是 (用测量物理量的字母表示)。4如图所示为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图。(1)实验中必须要求的条件是 。A斜槽轨道尽量光滑以减少误差B斜槽轨道末端的切线必须水平C入射球和被碰球的质
6、量必须相等,且大小相同D入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后把被碰小球m2静置于小平轨道的末端,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并重复多次。本实验还需要完成的必要步骤是 (填选项前的符号)。A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量抛出点距地面的高度HC分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND测量平抛射程OM、ON(3)为了验证碰撞前后动量守恒,该同学只需验证表达式: 成立,即表示碰撞中动量守恒。(4)若两球发生弹性碰
7、撞,则OM、ON、OP之间一定满足的关系是 (填选项前的符号)。AOP+OM=ON B2OP=ON+OM COP-ON=2OM5某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:(1)先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,撞到木板在记录纸上留下压痕O。(2)将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板在记录纸上留下压痕B。(3)把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的右边缘,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,与b球相碰后,两球撞在木板上,并在记录纸上留下压痕
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