高三物理二轮温习专题14动量练习

专题十四 动量
1．在实验室用两头带竖直挡板C 、D 的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M 的滑块A 、B ，做“探讨碰撞中的不变量”的实验，实验步骤如下：
①两滑块A 、B 紧贴在一路，在A 上放质量为m 的砝码， 置于导轨上；
②用电动卡销卡住A 、B ，在与A 、B 的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平方向上紧缩状态； ③按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时刻的电子计时器，当A 、B 与挡板C 、D 碰撞的同时，电子计时器自动停表，记下A 至C 运动时刻t 1，B 至D 运动时刻t 2； ④重复几回取t 1、t 2的平均值。

（1）在调整气垫导轨时应注意____________________________________________________。

（2）应测量的数据还有________________________________________________________。

（3）只要知足关系式___________________________________成立，即可证明两滑块碰撞进程中系统的动量
守恒。

（弹簧作历时刻极短）
2．某实验小组在进行“探讨碰撞中的不变量”的实验。

入射球与被碰球半径相同。

（1）实验装置如图所示。

先不放B 球，使A
球斜槽上某一固定点C 由静止滚下，落 到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

再把B 球静置于水平槽前端边缘处，上
A 球仍从C 处静止滚下，A 球和
B 球碰
撞后别离落在记录纸上留下各自落点的 痕迹。

记录纸上的O 点是垂锤所指的位
置，M 、P 、N 别离为落点的痕迹。

未放B 球时，A 球落地址时记录纸上的_______点。

（2）释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O 点的距离：OM =13.10cm ，OP =21.90cm ，
ON =26.04cm 。

用天平称得入射小球A 的质量m 1=16.8g ，被碰小球B 的质量m 2=5.6g 。

请将下面的数据处置
表格填写完整：
知识内容
考试要求困惑 必考 加试 动量和动量定理 c
动量守恒定律 c 碰撞
d 反冲运动、火箭
b
OP/m OM/m ON/m 碰前总动量p/kg·m/s 碰后总动量
p′/kg·m/s
×10－3
依照表格数据处置，你能取得的结论是：_____________________________________。

（3）实验中能够将表达式m1v1=m1v1′＋m2v2′转化为m1s1=m1s1′＋m2s2′来进行验证，其中s1、s1′、s2′为小球平抛的水平位移。

能够进行这种转化的依据是_______________________
________________________________________________。

（4）完成实验后，实验小组对上述装置进行了如下图所示的改变：
①在木板表面前后钉上白纸和复印纸，
并将木板竖直立于靠近槽口处，使
小球A从斜槽轨道上某固定点C由
静止释放，撞到木板并在白纸上留
下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离固定，
再使小球A从原固定点C由静止释
放，撞到木板上取得痕迹P；
③把半径相同的小球B静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球A仍从原固定点由静止开始滚下，与小
球B相碰后，两球撞在木板上取得痕迹M和N；
④用刻度尺测量纸上O点到M、P、N三点的距离别离为y1，y2，y3。

请你与出用直接测量的物理量来验证
两球碰撞进程中动量守恒的表达式：_________________________。

（小球A、B的质量别离为m1、m2）3．某同窗设计了一个用打点计时器做“探讨碰撞中的不变量”的实验。

如图甲所示，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原先静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。

在小车A后连着纸带，打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板右端下方垫着薄木片以平稳摩擦力。

（1）如图乙所示为实验中取得一条适合的纸带，相邻计数点之间的距离已测量并标在图中。

已知A为运动的起点，则应选__________段来计算小车A碰前的速度；应选__________段来计算小车A和B粘合成一体后的速度。

（均选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）
（2）用天平测得小车A的质量m1=400g，小车B的质量m2=200g，则两车碰前的总动量为______________，碰
后的总动量为______________，实验的结论为：_______________ ________________________________________。

4．某同窗利用如图所示的装置探讨碰撞中的不变量。

图中两个单摆的摆长相同，悬挂于同一高度，摆球A 、B 均很小，质量之比为1∶2。

当两个摆球均处于自由静止状态时，其侧面恰好接触。

向右拉动摆球B 使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放，结果观看到两摆球粘在一路摆动，且最大摆角为30°。

若本实验许诺的最大误差为±4%，此实验是不是成功地验证了两摆球碰撞时动量守恒？
参考答案
1．（1）导轨要水平
（2）A 左端到C 的距离x 1，B 右端到D 的距离x 2 （3）2211)(t x M t x m M =+
2．（1）P
（2）×10－3
，在误差许诺范围内，系统动量守恒
（3）两球做平抛运动的时刻相等，水平位移与速度成正比 （4）
1
23
12
1y m y m y m +
=
3．（1）BC ，DE （2）s ，s ，在误差许诺范围内，系统动量守恒 4．能。