2021高三物理人教版一轮复习专题练：专题51　实验：验证动量守恒定律 Word版含解析

1、A.秒表B.刻度尺专题51实验：验证动量守恒定律2020.全国卷I某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等.实验步骤如下：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；用天平测砝码与砝码盘的总质量m】、滑块(含遮光片)的质量m2；用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间/J、/t2及遮光片从A运动到B所用的时间t

2、12；在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小1=，滑块动量改变量的大小/p=;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)某次测量得到的一组数据为：d=1.000cm，m1=1.50X10-2kg，m2=0.400kg，=3.900X10-2s，/t2=1.270X10-2s，t12=1.50s，取g=9.80m/s2.计算可得1=Ns，Ap=kgms-1；(结果均保留3位有效数字)定义8=|I-p|X100%，本次实验8=%(保留1位有效数字).在“探究碰撞中的不变量”实验中，装置如图所示，两个小球的质量分别为mA和mB.OM尸N现有下列器

3、材，为完成本实验，哪些是必需的？请将这些器材前面的字母填在横线上.天平D.圆规如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，贝U下列式子可能成立的是.mOMBA=MPBmOMDa=D-mBMNmONAmmpmOPCm_mnB_如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒实验的装置.两个带有等宽遮光条的滑块A和B,质量分别为叫、叫，在A、B间用细线水平压住一轻弹簧，将其置于气垫导轨上，调节导轨使其能实现自由静止，这是表明，烧断细线，滑块A、B被弹簧弹开，光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为tA和tB，若有关系式成立，则说明该实验中动量守恒.4.43jlT：甘匚用如图所示装置探究碰撞中的不变量，质量为

4、叫的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直方向的夹角为a，A球释放后摆到最低点时恰好与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角为卩处，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D，保持a角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点.图中s应是B球初始位置到的水平距离.实验中需要测量的物理量有.实验中需要验证的关系式.5.2020保定摸底某同学用如图所示装置验证动量守恒定律.在上方沿斜面向下推一下滑块A，滑块A匀速通过光电门甲，与静止在两光电门间的滑块B相碰，碰后滑块AB先

5、后通过光电门乙，米集相关数据进行验证.(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)遮光片(多选)下列所列物理量哪些是必须测量的滑块A的质量mA，滑块B的质量mB遮光片的宽度d(滑块A与滑块B上的遮光片宽度相等)C本地的重力加速度g滑块AB与长木板间的摩擦因数卩滑块A、B上遮光片通过光电门的时间滑块A、B与斜面间的摩擦因数匕、唁质量叫、mB，要完成本实验，它们需要满足的条件是A%叫叫B%mAmBD區%叫叫实验时，要先调节斜面的倾角，应该如何调节？若光电门甲的读数为占，光电门乙先后的读数为t2、t3，用题目中给定的物理量符号写出动量守恒的表达.6.2019山西五地联考现利用如图所示装置验证动量守恒定律.在图

6、中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一撞针,滑块B左侧有橡皮泥，上面均固定有遮光片，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.实验测得滑块A的质量m1=300.0g,滑块B的质量m2=100.0g,两滑块的遮光片宽度均为d=1.00cm.将两个光电门固定在合适位置，滑块A置于光电门1左侧某一合适位置，滑块B置于两光电门之间某一合适位置，给滑块A向右的初速度,通过光电门1后使它与B相碰并粘在一起通过光电门2.计时器显示滑块A、B的遮光片通过光电门1和2的时间分别为Jt1=30ms和Jt2=41ms.请完成下面的问题：(1)碰撞前，滑块A的动量为P=kgmis.碰撞后，滑块

7、A、B的动量为p2=kgmis.碰撞前后总动量之差为l/pl=kgmis.(以上均保留三位小数)右n=是本实验的误差指标，则n=.(保留两位小pi数)nwo.05是本实验误差允许的范围，则本实验是否验证了动量守恒？回答(填“是”或“否”)专题51实验：验证动量守恒定律1(1)大约相等(5)m1gt12(6)0.2210.212(7)4解析：(1)滑块在气垫导轨上运动时可认为阻力为零，当导轨水平放置时滑块匀速运动，遮光片通过两光电门的遮光时间大约相等(5)将砝码和砝码盘所受重力作为滑块所受拉力时，由冲量定义可知戶m1gt12.滑块通过两光电门时的速度大小分别为忙储、v春，故此1b2过程中滑块动量

8、改变量的大小为Ap=m2VB-m2VA=m2粘.(6)将数据代入上述表达式可得I0.221Ns、Ap0.212kgm/s：7)由定义得IAp3=X100%=4%.2(1)BCD(2)A解析：(1)该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺，找出小球平均落点需要用到圆规；测x速度时由v=t可知时间均相等不需用到秒表，BCD正确.(2)两球碰撞后，均做平抛运动，由于小球抛出的高度相等，它们OPOM在空中的时间t相等，做平抛运动的初速度vA=，VA=厂，vBONOPOM=,由动量守恒定律知：mAUA=mAurA+mBurB,得mA厂=mAONmONON+mB，mB=O

9、POM=MP，A正确.tB=0tB滑块静止，处于平衡状态，所受合力为设遮光条的宽度为d；vB=?，如果动量守恒，满足：mAuABtBAA气垫导轨水平mAtA解析：两滑块自由静止，零，此时气垫导轨是水平的；两滑块的速度为：vA=tdAtAmBvB=0，解得：牛牛=.tAtBs、mA、mB(1)落地点(2)L、a、0、H、(3)m寸2gL(lcosa)=m&2gL(1cos0)+mBs5.(1)AE(2)C(3)滑块下滑通过两光电门所用时间相等(意思相近也给分)(4)牛=牛+牛t1t3t26.(1)0.100(2)0.098(3)0.002(4)0.02(5)是解析：(1)根据0、=善=3010)m/s=|m/s,故碰撞前的动量P=mV=0.100kgm/s；d1.00X10-210碰撞后的速度02=肝=41X10-3=41m/s，碰撞后的动量p