2022高中物理高考讲练系列学案实验验证动量守恒定律

实验13:考证动量守恒定律【例1】如图实所示,在做“考证动量守恒定律”实验时,入射小球在斜槽上释放点的高低直接影响实验的正确性,下列说法正确的有（）A释放点越高,两球相碰时相互作用的内力越大,外力（小支柱对被碰小球作使劲）的冲量就相对越小,碰撞前后总动量之差越小,因而误差越小B释放点越高C释放点越低D释放点越低

,入射小球对被碰小球的作使劲越大,小支柱对被碰小球作使劲越小,两球飞翔的水平距离越靠近,测量水平位移的相对误差就小,入射小球速度越小,小球受阻力就小,误差就小答案A【例2】如右图所示,在做“碰撞中的动量守恒”的实验中,所用钢球质量m1=17g,玻璃球的质量为m2=g,两球的半径均为r=cm,某次实验获得如下列图所示的记录纸（最小分度值为1cm）,其中/,碰后的动量/,被碰小球碰后的动量/（保存两位有效数字）答案（1）斜槽尾端要水平,小支柱到槽口的距离等于小球直径且两小球相碰时球心在同一水平线上（2）略（3）【例3】某同学设计了一个用电磁打点计时器考证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,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相碰并粘合成一体,持续做匀速运动他设计的装置如图（a）所示在小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频次为50H,长木板下垫着小木片以平衡摩擦力（1）若已测得打点纸带如图（点,则应选段来计算A碰前的速度应选或“BC”或“CD”或“DE”）（2）已测得小车A的质量g·m/,

b）所示,并测得各计数点间距（已标在图示上）A为运动的起段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”m1=g,小车B的质量为m2=g,则碰前两小车的总动量为碰后两小车的总动量为g·m/答案（1）BCDE（2）【例4】气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫滑块悬浮在导轨上,滑

,使考证动量守恒定律,实验装置如下图,采用的实验步骤如下:B的质量mA、mB;b调整气垫导轨,使导轨处于水平;间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;1;e按下电钮松开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束,记下A、B分别抵达C、D的运动时间t1和t2（1）实验中还应测量的物理量及其符号是（2）利用上述测量的实验数据,考证动量守恒定律的表达式是,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因有（起码答出两点）答案A、B两滑块被压缩的弹簧弹开后,在气垫导轨上运动时可视为匀速运动,因此只需测出A与C的距离L1,B与D的距离L2及A到C,B到D的时间t1和t2测出两滑块的质量,就能够用mA=mB考证动量是否守恒（1）实验中还应测量的物理量为B与D的距离,符号为L22）考证动量守恒定律的表达式是mA=mB,产生误差的原因:①L1、L2、mA、mB的数据测量误差②没有考虑弹簧推动滑块的加快过程③滑块并不是标准的匀速直线运动,滑块与导轨间有少许摩擦力1在做“碰撞中的动量守恒”的实验中,入射球每次滚下都应从斜槽上的同一地点无初速释放,这是为了使（）A小球每次都能水平飞出槽口B小球每次都以相同的速度飞出槽口C小球在空中飞翔的时间不变D小球每次都能对心碰撞答案B2在“考证动量守恒定律实验”中,下列对于小球落点的说法,正确的选项是（）A如果小球每次从同一点无初速度释放,重复几次的落点一定是重合的B由于偶然因素的存在,重复操作时小球落点不重合是正常的,但落点应该比较密集的地点时,如果重复10次的落点分别是m2,半径为r2,则（）

OP1OP2OP3OP10101,半径为r1;被碰小球质量为>m2,r1>r2>m2,r1m2,r1=r2<m2,r1=r2（2）为达成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是（填下列对应的字母）A直尺B游标卡尺C天平D弹簧秤E秒表（3）设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,1、m2及图中字母表示）建立,即表示碰撞中动量守恒答案（1）C（2）AC（3）m1=m1m24（2022·青岛模拟）用半径相同的两小球A、B的碰撞考证动量守恒定律,实验装置示意如下图,球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,点是重垂线所指的地点,若测得各落点印迹到O的距离:=cm,=cm,=cm,并知A、B两球的质量比为2∶1,则未放ppB球时A球落地址是记录纸上的点,系统碰撞前总动量p2）在以下选项中,本次实验必须进行测量的有）球的质量（或两球质量之比）点相对于水平槽面的高度点相对于水平地面的高度球和B球碰撞后,测量A球落点地点到O点的距离球时,测量A球落点地点到O点的距离球的直径答案（1）（2）ADE6如下图装置来考证动量守恒定律,质量为mA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球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持α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（1）图中应是B球初始地点到的水平距离（2）为了考证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有:（3）用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:A2gL(1cos)mA2gL(1cos)0mB知识整合操练高考题型1动量守恒定律的应用【例1】（2022·山东·38（2））一个物体静置于圆滑水平面上,外面扣一质量为M的盒子图甲所示现给盒子一初速度v0,今后,盒子运动的v-t图象呈周期性变化,如图乙所示请据此求盒内物体的质量

,如答案M题型2动量与机械能的综合问题【例2】（2022·天津·24）圆滑水平面上放着质量mA=1g的物块

A与质量mB=2g的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能E,=10m/2,求（1）绳拉断后瞬间B的速度vB的大小

（弹簧与A、B均不拴接）,（2）绳拉断过程绳对答案（1）5m/

A所做的功（2）8J

W1（2022·广东·4）机车从静止开始沿平直轨道做匀加快运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是（）机车输出功率渐渐增大机车输出功率不变在随意两相等的时间内,机车动能变化相等在随意两相等的时间内,机车动量变化的大小相等答案AD2（2022·全国Ⅰ·20）一位质量为好走开地面,速度为

m的运动员从下蹲状态向上起跳

,经

t时间,身体伸直并刚v在此过程中（）mgt,地面对他做的功为mgt,地面对他做的功为零

mv2,地面对他做的功为mv2,地面对他做的功为零答案B3（2022·广东·19）如图（a）所示,在圆滑绝缘水平面的AB地区内存在水平向右的电场,电场强度E随时间的变化如图（b）所示,不带电的绝缘小球1,带电荷量为q,2=5m1,A、O间距为L0,O、B间距L=已知v220=3L0,T=1(3m)mv0hM2g（1）求碰撞后小球8Mv02（2）5（2022·北京·24）有两个完全相同的小滑块A和B,A沿圆滑水平面以速度v0与静止在水平面边缘O点的B发生正碰,曲线,如图所示（1）已知滑块质量为m,碰撞时间为t,求碰撞过程中A对B平均冲力的大小（2）为了研究物体从圆滑抛物线轨道顶端无初速度下滑的运动,特制做一个与B平抛轨迹完全相同的圆滑轨道,并将该轨道固定在与OD曲线重合的地点,让A沿该轨道无初速下滑（经剖析,A下滑过程中不会脱离轨道）①剖析A沿轨道下滑到随意一点的动量=2g的另一物体B以水平速度v0=2m/滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如下图,则下列说法正确的选项是（）A木板获得的动能为2JB系统损失的机械能为4J的最小长度为1m、B间的动摩擦因数为答案CD6如下图,完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动A、B间夹有少量炸药,对A、B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法,其中正确的选项是（）A炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相同B炸药爆炸后瞬间,A、B两物块速度方向一定相反C炸药爆炸过程中,A、B两物块组成的系统动量不守恒B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止过程中动量守恒答案D7如下图,一辆小车静止在圆滑水平面上,A、B两人分别站在车的两头当两人同时相向运动时（）A若小车不动,两人速率一定相等B若小车向左运动,A的动量一定比B的小C若小车向左运动,A的动量一定比B的大D若小车向右运动,A的动量一定比B的大答案C的物块甲以3m/的速度在圆滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物体乙以4m/的速度与甲相向运动,如下图,则（）A甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力作用,动量不守恒B当两物块相距最近时,甲物块的速度为零C当甲物块的速度为1m/时,乙物块的速率可能为2m/,也可能为0D甲物块的速率可能达到5m/答案C二、计算阐述题（共4小题,共52分,其中9、10小题各12分,11、12小题各14分）的两个物体,用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的轻质弹簧,整个系统原来在圆滑水平地面上以速度v0向右匀速运动,如下图以后细线断裂,质量为m的物体走开弹簧时的速度变为2v0求:弹簧在这个过程中做的总功2mv02答案310如下图,在水平面上放置质量为M=800g的木块,一质量为m=50g的子弹以v0=170m/的水平速度射入木块,最终与木块一同运动若木块与地面间的动摩擦因数μ=,求木块在地面上滑行的距离（取g=10m/2）答案25m11如下图,圆滑水平面上放置质量均为M=2g的甲、乙两辆小车,两车之间经过一感觉开关相连（当滑块滑过感觉开关时,两车自动分别）甲车上表面圆滑,乙车上表面与滑块0.5.一=1g的滑块/2）答案（1）4m/（2）m1