2019版高考物理总复习实验创新增分专题七验证动量守恒定律能力训练.doc.pdf

实验七验证动量守恒定律 2能力训练 ?紧跟高考 1.如图所示，於、”和户为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点，己知入射球质量为 伽，被碰球质量为加。如果碰撞中动量守恒，则有（） 0 (V M P N ? A. iih * （ OP 0M） =nh ? ON B.必?（方一? O' N C. uh?（丽 + 而）=m ? O' N D. nh ? OP =iih? （ O' N + OM） 答案B 0P 0M O' N 解析 本实验中验证nhV = nhV' +niV2 r , 而 旳=一, r/ =, vz = - , 则 有力? 方=旳?OM+nh ?（ T N ,即加?（方一方）=/%?（T N, B正确。 2.（多选）在“验证动量守恒定律”实验中，仪器按要求安装好后开始实验，第一次不放 被 碰小球，第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分，在白纸上记录下重锤位置和各小 球落点的平均位置依次为0、/ 、B、C,设入射小球和被碰小球的质量分别为*、他， 则下列说法 中正确的有（） ? ? ? ? 0 ABC A.第一、二次入射小球的落点依次是/ 、B B.第一、二次入射小球的落点依次是、A C.笫二次入射小球和被碰小球将同时落地 D. tih ? AB =nk ? 0C 答案BD 解析 最远的C点一定是被碰小球的落点，碰后入射小球的速度将减小，故A错误、B 正确；由于 被碰小球是放在斜槽末端的，因此被碰小球飞出后入射小球才可能从斜槽末端飞出，两小球不可 能同吋落地，C错误；由动量守恒得加?市 =口?莎+皿, 可得iih ? ( OB OA ) =iih ? OC, 即iih ? AB =nt ? OC , 1)正确。 3. (2017 ?江西九江十校联考) “验证碰撞屮动量守恒”的实验装置如图所示，A、B是直径 均为d、质量分别为伽和伽的两个小球。 0 M P N (1)为了完成这个实验，下列说法屮正确的是O A.每次小球月都必须从同一点由静止释放 B.小球力的质量可以小于小球的质量 C.可以选用停表来计时 D.为了减少误差应进行多次实验，但要标出小球落点的平均位置应用圆规作图来确定 E.斜槽末端必须保持水平 (2)根据图中各点间的距离 , 写出动量守恒的表达式 _ o ( 用 字母表示 ) 答案仃 )ADE (2) m,?方 =加?莎 +伽?莎 解析(1)为了让每次实验中小球碰前的速度均相等，每次小球昇都必须从同一点由静止释放， 故A正确；为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故B错误；小球 离开轨道后 做平抛运动，它们在空屮的运动时间相等，不需要测量时间及轨道末端离地高度，可以用水平位 移代替速度，需要用圆规确定小球落点的平均位置，并用刻度尺测量水平位移，故C错误、D正 确；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须保持水平，故E正确。 (2)小球离开轨道后做平抛运动， 由于小球抛出点的高度相同， 小球做平抛运动的时间十相等， 如果动量守恒，则加心 =如水-nwi , 方程两边同时乘以时间广得niAVt=nhV t+ IDHVZ' t,则有 加?OP ? OM + ? ON 。 4.在做“验证碰撞中的动量守恒定律”实验中，装置如图。 (1)需要的测量仪器或工具有 _0 A.秒表B.天平C.刻度尺D.千分尺 E.游标卡尺F.圆规 (2)必须要求的条件是 _ o 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滚下 (3)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程屮动量守恒，则入射小球质量 加和被碰小球质量规之比为。 单位：cm 答案(l)BCEF (2)BD (3)4 : 1 解析(1)本实验需要天平称量物体的质量，需要刻度尺测量长度，需要游标卡尺测量小球的 直径，需要圆规找物体的平均落点，故选B、C、E、F。 (2)轨道是否光滑对实验的结果没有影响，故A错误；要保证碰撞后两个球做平抛运动, 故 斜槽轨道末端的切线必须水平，故B ?正确；入射球质量耍大于被碰球质量，即加朋，防止碰 后你被反弹，故C错误；为保证碰撞的初速度相同，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚 下，D正确。 (3)根据动量守恒定律，有： z?i ? OP =ni ? 0M + 饥?O' N 代入数据，有： 0 (X M P N 0 (V M P N ? 1 () 11 ( 11j j - ? 15.5 ?25.5 ” 整理得 V2? 两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为 pp 久= - X 100% 联立式并代入有关数据，得 久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。