高考物理一轮复习实验：验证动量守恒定律

高中物理一轮复习实验：验证动量守恒定律备考必刷卷一、单选题（共7题）1．两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前()A．两球的质量相等B．两球的速度大小相同C．两球的质量与速度的乘积之和的大小相等D．以上都不能断定2．关于“探究碰撞中的不变量”实验，下列说法不正确的是（）A．实验要求碰撞一般为一维碰撞B．实验中的不变量是系统中物体各自的质量与速度的乘积之和C．只需找到一种情境的不变量即可，结论对其他情境也同样适用D．进行有限次实验找到的不变量，具有偶然性，结论还需要实践检验3．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是（）A．滑块的质量 B．挡光的时间C．挡光片的宽度 D．光电门的高度4．在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”实验时，下列哪些操作是正确的是（）A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C．释放小车时让小车紧靠打点计时器D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源5．在“验证动量守恒定律”的实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端点的切线保持水平，这样做的目的是为了使（）A．入射小球得到较大的速度B．入射小球与被碰小球对心碰撞后速度为水平方向C．入射小球与被碰小球对碰时无动能损失D．入射小球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出6．在做“验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，各小球的落地点如图所示，关于这个实验，下列说法正确的是（）A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B．每次都要使入射小球从斜槽，上不同的位置滚下C．要验证的表达式是m1·ON=m1·OM+m2·OPD．要验证的表达式是m1·OP=m1·OM+m2·ON7．在探究碰撞中的不变量时，采用如图所示的实验装置，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，在白纸上记录重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C，则下列说法中正确的是（）

A．第一、二次入射小球的落点依次是A、BB．第一、二次入射小球的落点依次是C、BC．第二次入射小球和被碰小球将同时落地D．第二次入射小球和被碰小球不会同时落地二、多选题（共5题）8．在做探究碰撞中的不变量实验时，实验条件是（）A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线是水平的C．入射球每一次都要从同一高度由静止滚下D．碰撞的瞬间，入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行9．某同学设计了一个用打点计时器验证碰撞中的动量守恒的实验：在小车A的前端黏有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体，继续做匀速运动，他设计的装置如图所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片。则（）A．长木板垫着小木片是为了平衡摩擦，保证小车碰撞前后做匀速运动B．实验过程中应先接通电源，再让小车A运动C．计算碰撞前后小车的速度时，在纸带上任选对应过程的一段即可D．此碰撞中A、B两小车这一系统的机械能守恒10．做“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示．图中斜槽与水平槽平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验．先不放被碰小球，使入射球从斜槽上的M点由静止滚下落地，重复实验若干次；然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘N处(槽口)，再使入射球从斜槽上的M点由静止滚下．重复实验若干次，并在白纸上记录下重锤在记录纸上的竖直投影点和每次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、A、B、C点，测得两小钢球直径相等，入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，且m1=2m2．下列有关本实验的说法中正确的有：A．未放被碰小球和放了被碰小球m2时，入射小球m1的落点分别为A、BB．未放被碰小球和放了被碰小球m2时，入射小球m1的落点分别为B、AC．未放被碰小球和放了被碰小球m2时，入射小球m1的落点分别为C、AD．在误差允许的范围内若测得|OC|＝2|AB|，则说明碰撞过程中由m1、m2两球组成的系统满足动量守恒定律11．“验证动量守恒定律”的实验装置可采用图甲或图乙的方法，两个实验装置的区别在于：①悬挂重垂线的位置不同；②图甲中设计有一个支柱（通过调整，可使两球的球心在同一水平线上，上面的小球被碰撞离开后，支柱立即倒下），图乙中没有支柱，图甲中的入射小球A和被碰小球B做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上，重垂线只确定了O点的位置。（球A的质量为m1，球B的质量为m2）比较这两个实验装置，下列说法正确的是（）A．采用图甲的实验装置时，需要测出两小球的直径B．采用图乙的实验装置时，需要测出两小球的直径C．采用图乙的实验装置时，斜槽轨道末端的切线要求水平，而采用图甲的实验装置时则不需要D．为了减小误差，无论哪个图，都要求入射球每次都要从同一高度由静止滚下12．下列关于“探究碰撞中的不变量”实验叙述中正确的是（）A．实验中探究不变量的对象是相互碰撞的两个物体组成的系统B．实验对象在碰撞过程中存在内部相互作用的力，但外界对实验对象的合力为零C．物体的碰撞过程，就是机械能的传递过程，可见，碰撞过程中的不变量就是机械能D．利用气垫导轨探究碰撞中的不变量，导轨必须保持水平状态E.两个物体碰撞前要沿同一直线，碰撞后可不沿同一直线运动三、解答题（共3题）13．某同学用如图所示装置来研究碰撞过程，第一次单独让小球a从斜槽某处由静止开始滚下．落地点为P，第二次让a从同一位置释放后与静止在斜槽末端的小球b发生碰撞．a、b球的落地点分别是M、N，各点与O的距离如上图；该同学改变a的释放位置重复上述操作．由于某种原因他只测得了a球的落地点P，、M，到0的距离分别是22．0cm、10．0cm．求b球的落地点N,到O的距离．14．我们通常采用如图1所示的装置验证动量守恒定律的实验。实验测得：A球的质量m1，B球的质量m2，水平轨道末端距地面的高度H。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，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O点距离OM、OP、ON的长度。(1)先仅研究A球单独做平抛运动的情况。始终让A球从斜槽的同一位置S处由静止滚下，而多次改变斜槽的倾斜角度，即改变S处的高度h。A球的水平射程OP用x表示。请在图2中画出x2-h图像的示意图，并求出其斜率；（设斜槽及水平轨道光滑）(2)再研究A球和B球相碰的情况。因为两球的碰撞动量守恒，其表达式为m1×OP＝m1×OM＋m2×ON。a．关于该实验，也可以根据牛顿运动定律及加速度的定义，从理论上推导得出碰撞前后两球的动量变化量大小相等、方向相反。请写出推导过程（推导过程中对所用的物理量做必要的说明）。b．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3所示。他发现Ｍ和N偏离了OP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，请你帮他写出验证这个猜想的办法。

15．如图甲所示，下表面光滑的长木板B静止放在水平面上，质量为m3＝1.0kg的物块C放在长木板的最右端，质量为m1＝0.5kg的物块A从距长木板B左侧s0＝9.5m处以某一初速度向长木板运动．一段时间后物块A与长木板B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），以长木板B开始运动作为计时起点，长木板B和物块C运动的v－t图象如图乙所示，已知物块A与地面间的动摩擦因数为μ1＝0.1，物块C与长木板B间的动摩擦因数为μ2＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，求：