1.4 实验：验证动量守恒定律 同步练习 （含答案）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页1.4实验：验证动量守恒定律一、多选题1．（2021·全国·高二课时练习）用下图实验装置验证《动量守恒定律》，a、b球的半径为r，a球的质量m1，b球的质量m2，则下列说法正确的是（）A．小球滚动滑槽必须光滑B．a球的质量m1应大于b球的质量m2C．要验证的表达式是m1OB=m1OA+m2OCD．要验证的表达式是m1OB=m1OA+m2（OC﹣2r）2．（2021·吉林·长春市第五中学高一期末）在“碰撞中的动量守恒”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O、A、B、C，设入射小球和被碰小球的质层依次为m1、m2，则下列说法中正确的有（）A．第一、二次入射小球的落点浓次是B、AB．入射小球的质量可以小于被碰小球的质量C．第二次入射小球和被碰小球将同时落地D．若碰撞过程动量守恒，误差范围内满足：m1·AB=m2·OC3．（2021·陕西·太原市小店区黄陵街道初级中学校高二期末）某同学用如图所示装置做验证动量守恒定律的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。本实验必须测量的物理量有以下哪些（

）A．小球a、b的质量ma、mbB．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行时间tC．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCD．小球a、b的半径r4．（2021·山东省平邑县第一中学高二期中）如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置.下列说法符合本实验要求是（）A．入射球比靶球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C．安装轨道时，要求轨道必须是光滑的，且轨道末端必须水平D．需要测量小球做平抛运动的水平位移，因此要用到刻度尺5．（2022·全国·高二专题练习）在用气垫导轨“验证动量守恒定律”时，不需要测量的物理量是（）A．滑块的质量 B．挡光片的宽度C．挡光的时间 D．光电门的高度二、单选题6．（2021·安徽·定远县育才学校高二期末）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7．（2021·全国·高三专题练习）某中学实验小组的同学在“探究碰撞中的不变量”时，利用了如图所示的实验装置进行探究，下列说法正确的是（）A．要求斜槽一定是光滑的且斜槽的末端必须水平B．入射球每次释放点的高度可以任意调节C．入射球和被碰球的直径必须相等D．入射球的质量必须与被碰球的质量相等8．（2021·全国·高二专题练习）某同学利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律的实验”，已知两球的质量分别为m1、m2（且m1＞m2），关于实验下列说法正确的（）A．如果M是m2的落点，则该同学实验过程中必有错误B．斜槽轨道必须很光滑C．实验需要验证的是m1·=m2·＋m1·D．实验需要秒表、天平、圆规等器材9．（2021·江苏·南京市第九中学高三阶段练习）图甲为验证动量守恒定律的实验装置图，让小车A拖着纸带向左运动，与静止的小车B碰撞，碰撞后两车粘在一起继续运动。图乙是实验得到的一条点迹清晰的纸带，设x1=2.00cm，x2=1.40cm，x3=0.95cm，小车A和B（含橡皮泥）的质量分别为m1和m2，则应验证的关系式为（）A．B．C．D．三、实验题10．（2021·全国·高三专题练习）如图甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来，与放在斜槽水平末端的另一质量较小的同样大小的小球发生碰撞，之后两小球都做平抛运动．(1)质量的测量：用天平测量．(2)速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等．如果以小球的飞行时间为单位时间，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度．只要测出不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s1，以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离s1′和s2′，就可以表示出碰撞前后小球的速度．(3)碰撞情景的实现：①不放被碰小球，让入射小球m1从斜槽上某一位置由______滚下，记录平抛的水平位移s1.②在斜槽水平末端放上被碰小球m2，让m1从斜槽______位置由静止滚下，记下两小球离开斜槽做平抛运动的水平位移s1′、s2′.③验证_______与______在误差允许范围内是否相等．(4)器材：斜槽、两个大小相等而质量不等的小球、重垂线、白纸、复写纸、刻度尺、天平、圆规．11．（2021·浙江·高三阶段练习）（1）用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比mA：mB＝3：1．先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐．①碰撞后A球的水平射程应取_____________cm．②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__________________．A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1B．升高小球初始释放点的位置C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为_________．（结果保留三位有效数字）12．（2021·四川成都·高一阶段练习）在用如图所示的装置验证动量守恒的试验中（1）在验证动量守恒定律的实验中，必须要求的条件是：______A、轨道是光滑的．B、轨道末端的切线是水平的．C、ｍ1和ｍ2的球心在碰撞的瞬间在同一高度．D、碰撞的瞬间ｍ1和ｍ2球心连线与轨道末端的切线平行．E、每次ｍ1都要从同一高度静止滚下．（2）在验证动量守恒定律的实验中，必须测量的量有：______A、小球的质量ｍ1和ｍ2．B、小球的半径r．C、桌面到地面的高度Ｈ．D、小球ｍ1的起始高度ｈ．E、小球从抛出到落地的时间ｔ．F、小球ｍ1未碰撞飞出的水平距离．G、小球ｍ1和ｍ2碰撞后飞出的水平距离．（3）实验时，小球的落点分别如右图的Ｍ、Ｎ、Ｐ点，应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等，从而验证动量守恒定律：_______A、ｍ1·．

B、ｍ1·．C、ｍ1·．

D、ｍ1·＋ｍ2·．E、ｍ1·+ｍ2·(-2r)．

F、ｍ1·＋ｍ2·(-2r)．13．（2021·云南省文山壮族苗族自治州第一中学高二阶段练习）某同学设计了一个用打点计时器验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，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。（1）若已得到打点纸带如下图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选___________段来计算A的碰前速度，应选___________段来计算A和B碰后的共同速度（以上两格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”）。（2）已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前mAvA+mBvB=___________kg·m/s；碰后mAvA’+mBvB’=___________kg·m/s。并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等。14．（2021·四川省南充高级中学高二开学考试）某实验小组利用如图1所示装置验证碰撞中的动量守恒。图中A、B是两个相同的小车。（1）实验前，先平衡摩擦力，只将小车A放在木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打点计时器接通电源，给小车A一个初速度，如果纸带上打出的点_________________，则表明已平衡摩擦力。（2）将小车B放在长木板上并在小车B上放上适当的砝码，接通打点计时器的电源，给小车A一个初速度，小车A与小车B发生碰撞并粘在一起向前运动，打出的纸带如图2所示，纸带上的点为连续打出的点，测出纸带上两段连续5个间隔的长度、。由图2可知，纸带的______（填“左”或“右”）端与打点计时器相连，若打点计时器连接的交流电频率为，小车A与小车B相碰前的速度为________，若测得小车A（包括橡皮泥）质量为，小车B和小车B上砝码的总质量为，若表达式____________成立，则A、B两车碰撞过程动量守恒。（3）如果打点计时器连接交流电的频率实际小于，则对实验结果____（填“有”或“无”）影响。15．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，在利用悬线悬挂等大小球进行“验证动量守恒定律”的实验中，悬挂两小球的线长度要适当，且______（填“相等”或“不相等”）；为较准确地计算小球碰前的瞬时速度，释放小球时，小球应______(填“有”或“没有”)初速度；两小球碰后______（填“可以”或“不可以”）粘合在一起共同运动。16．（2021·全国·高三专题练习）如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。实验步骤为：A．在地面上依次铺白纸和复写纸。B．确定重锤对应点O。C．不放球2，让球1从斜槽滑下，确定它落地点位置P。D．把球2放在立柱上，让球1从斜槽滑下，与球2正碰后，确定球1和球2落地点位置M和N。E．用刻度尺测量OM、OP、ON的长度。F．看m1＋m2与m1是否相等，以验证动量守恒。上述步骤有几步不完善或有错误，请指出并写出相应的正确步骤。__________、__________。17．（2022·辽宁·高二期末）为验证动量守恒定律，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置，气垫导轨已经调制成水平状态，两个滑块A、B分别静置在气垫导轨上，在滑块A的右侧以及滑块B的左侧都安装了弹簧片，滑块A、B的上方安装了遮光片。C、D为固定在气垫导轨上的光电门，用于记录遮光片经过光电门的时间。实验步骤如下：A．测量滑块A、B的质量（含弹簧片及遮光片），分别记为、；B．测量滑块A、B上的遮光片的宽度，分别记为、；C．给滑块A一个向右的瞬时冲量，观察滑块A的运动情况及A、B两滑块在相碰后各自的运动情况；D．记录下滑块A经过光电门C的时间第一次时间为、第二次时间为；E．记录下滑块B经过光电门D的时间：。实验记录的数据如下表所示，请完成以下数据处理：（所有结果均保留三位有效数字）（1）碰撞前滑块A的速度大小_______，碰撞后滑块A的速度大小_______；（2）碰撞前后滑块A的动量变化量大小______；（3）碰撞后滑块B的速度大小_______；（4）碰撞前后滑块B的动量变化量大小_______；（5）本实验的相对误差的绝对值可表达为，若，则可以认为系统动量守恒，本实验的________。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．BC2．AD3．AC4．BD5．BD6．B7．C8．A9．C10．

静止

同一

m1s1

m1s1′＋m2s2′11．

①14.45－14.50