验证动量守恒定律实验习题

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1验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析

1验证动量守恒定律（高考物理力学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撤前后的动量关系。

图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1，多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1，从斜轨上S位置静上释放，与小球m2相碰，并多次重复，测出碰后m1平均落地点在M点，m2平均落地点在N点，不计小球与轨道润的摩擦。

（1）实验中，不需要测量的物理量是（填选项前的符号）。

A．两个小球的质量m1、m2B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程（2）若实验中发现m1•OM+m2•ON小于m1•OP，则可能的原因是（填选项前的符号）。

A．碰撞过程有机械能的损失B．计算时没有将小球半径考虑进去C．放上小球m2后，入射球m1从倾斜轨道上都止释放的位置比原来的低（3）若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是（填选项前的符号）。

A．OP=ON﹣OMB．2OP=ON+OMC．OP﹣ON=2OM2．用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车P的前端粘有橡皮泥，后端连接通过打点计时器的纸带，在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力，推一下小车P，使之运动，与静止的小车Q相碰粘在一起，继续运动。

（1）实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分，用刻度尺测得各点到起点A的距离。

根据碰撞前后小车的运动情况，应选纸带上段来计算小车P的碰前速度。

（2）测得小车P（含橡皮泥）的质量为m1，小车Q（含橡皮泥）的质量为m2，如果实验数据满足关系式，则可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒。

（3）如果在测量小车P的质量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比，将（填“偏大”或“偏小”或“相等”）。

3．某实验小组利用图示装置验证动量守恒定律，光滑水平桌面上有一轻弹簧，原长很短，小球A、B将弹簧压缩至某一长度后由静止释放，A、B被弹开后沿桌面边缘飞出，落至水平地面上的M、N两点。

动量守恒定律题目

动量守恒定律题目一、两小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动，碰撞后两球均静止，则可以断定碰撞前( )A. 两球的速度大小相等B. 两球的质量相等C. 两球的动量大小相等、方向相反D. 两球的动量相等（答案：C）二、在光滑的水平面上，有甲、乙两辆小车，甲车上放一物体，用水平力F甲推甲车，同时用相同的水平力F乙推乙车，两车均从静止开始运动，在相同的位移内( )A. 甲车对物体的做功较多B. 乙车对物体的做功较多C. 甲、乙两车对物体做功一样多D. 无法确定（答案：A）三、一静止的原子核发生α衰变，生成一新原子核，已知衰变前后原子核的质量数分别为A和A−4，电荷数分别为Z和Z−2，则( )A. 衰变过程中释放的核能转变为新原子核的动能B. 衰变过程中释放的核能转变为α粒子和新原子核的动能之和C. 衰变前后原子核的质量亏损为Δm=4u（u为质子和中子的质量）D. 衰变前后核子数减少，所以质量数和电荷数都减小（答案：B）四、在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线相向运动，碰撞后有一球静止，则( )A. 若A球质量大于B球质量，则B球一定静止B. 若A球初速度大于B球初速度，则B球一定静止C. 若A球动量大于B球动量，则一定是A球静止D. 以上说法均不正确（答案：A）五、在光滑的水平面上，有两个质量相等的物体A和B，用水平力F1推A，同时用水平力F2推B，当它们相距一定距离时，两力同时撤去，则两物体( )A. 一定相碰B. 一定不相碰C. 若F1＞F2，则一定相碰D. 若F1＜F2，则一定相碰（答案：B）六、在光滑的水平面上停着一辆小车，小车上有一木块，现用一水平力拉小车，使小车和木块一起加速运动，则( )A. 小车对木块的摩擦力使木块加速B. 小车对木块的摩擦力方向与车加速度方向相同C. 小车受到的拉力与木块对小车的摩擦力是一对平衡力D. 小车受到的拉力与小车对木块的摩擦力是一对作用力与反作用力（答案：A）七、在光滑的水平面上，一质量为m1的小球A沿水平方向以速度v0与质量为m2的静止小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的1/9，则小球B的速度可能是( )A. v0/3B. 2v0/3C. v0/9D. 8v0/9（答案：A；B）八、在光滑的水平面上，有两个质量相等的物体，中间用弹簧相连，开始时弹簧处于原长，现给它们一个大小相等、方向相反的水平恒力，当它们的距离增大到某一值时，保持恒力不变，突然撤去弹簧，则( )A. 两物体的速度均增大B. 两物体的速度均减小C. 两物体的加速度均增大D. 两物体的加速度均不变（答案：D）九、在光滑的水平面上，一质量为m的球A沿水平方向以速度v与原来静止的质量为2m的球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的1/9，则球B的速度可能是( )A. v/3B. v/6C. 2v/3D. 2v/9（答案：A；C）十、在光滑的水平面上，有两个质量相等的物体A和B，用水平力F推A，同时用与F相同大小的水平力推B，当它们分别通过相同的位移时( )A. 若A、B均做匀加速直线运动，则力F对A、B所做的功一样多B. 若A做匀加速直线运动，B做匀速直线运动，则力F对A做的功较多C. 若A做匀加速直线运动，B做匀速直线运动，则力F对B做的功较多D. 若A、B均做匀速直线运动，则力F对A、B都不做功（答案：A；D）。

高考物理《实验：验证动量守恒定律》真题练习含答案

高考物理《实验：验证动量守恒定律》真题练习含答案1．[2024·新课标卷]某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律，将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸．实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离x P.将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离x M、x N.完成下列填空：(1)记a、b两球的质量分别为m a、m b，实验中须满足条件m a________m b(填“>”或“<”)；(2)如果测得的x P、x M、x N，m a和m b在实验误差范围内满足关系式________________，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律．实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度．依据是__________________________________．答案：(1)>(2)m a x P＝m a x M＋m b x N小球从轨道右端飞出后做平抛运动．且小球落点与轨道右端的竖直高度相同．结合平抛运动规律可知小球从轨道右端飞出后在空中运动的时间相等(合理即可)解析：(1)由于实验中须保证向右运动的小球a与静止的小球b碰撞后两球均向右运动，则实验中小球a的质量应大于小球b的质量，即m a>m b；(2)对两小球的碰撞过程由动量守恒定律有m a v＝m a v a＋m b v b，由于小球从轨道右端飞出后做平抛运动，且小球落点与轨道右端的竖直高度相同，则结合平抛运动规律可知小球从轨道右端飞出后在空中运动的时间相等，设此时间为t，则m a v t＝m a v a t＋m b v b t，即m a x P＝m a x M＝m b x N.2．[2024·河南省学业质量监测]某同学用如图甲所示的装置通过两球相碰来验证碰撞中的动量守恒．图中AB是斜槽，BC是水平槽，斜槽与水平槽平滑相接，先将小球1从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，落在水平面上的记录纸上留下印迹，重复上述操作多次，根据小球1落在记录纸上的印迹确定小球1在记录纸上的平均位置P.再把小球2放在水平槽的最右端处，让小球1从斜槽轨道上原来的固定点由静止释放，与小球2碰后两小球分别落在记录纸上留下落点印迹，重复上述操作多次，确定两小球在记录纸上落点的平均位置M、N.(1)实验中小球1的质量为m 1，半径为r 1；小球2的质量为m 2，半径为r 2，则小球的质量和半径需要满足________．A ．m 1>m 2，r 1>r 2B ．m 1>m 2，r 1<r 2C ．m 1>m 2，r 1＝r 2D ．m 1<m 2，r 1＝r 2(2)图甲中M 点为相撞后小球________(填“1”或“2”)的落点平均位置．正确操作实验后，测量得出的落点距O 点的水平距离，如图乙所示，则在实验误差允许的范围内，m 1m 2＝________(填具体数值)，则相撞中的动量守恒得到验证．答案：(1)C (2)1 32解析：(1)为使两球正碰且碰撞后都做平抛运动，小球1的质量应大于小球2的质量，且半径相同，即m 1>m 2，r 1＝r 2，C 正确．(2)M 点水平位移最小，是碰撞后小球1的落点平均位置．根据动量守恒定律m 1OPt ＝m 1OM t ＋m 2ON t ，代入数据得m 1m 2 ＝32.3．[2023·辽宁卷]某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA 为水平段．选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验．测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为m 1和m 2(m 1>m 2).将硬币甲放置在斜面某一位置，标记此位置为B .由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O 点到停止处的滑行距离OP .将硬币乙放置在O 处，左侧与O 点重合，将甲放置于B 点由静止释放．当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从O 点到停止处的滑行距离OM 和ON .保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP 、OM 、ON 的平均值分别为s 0、s 1、s 2.(1)在本实验中，甲选用的是________(填“一元”或“一角”)硬币；(2)碰撞前，甲到O 点时速度的大小可表示为________(设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g )；(3)若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则s 0－s 1s 2＝________(用m 1和m 2表示)，然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒；(4)由于存在某种系统或偶然误差，计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1，写出一条产生这种误差可能的原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.答案：(1)一元 (2)2μgs 0 (3)m 2m 1(4)见解析解析：(1)根据题意可知，甲与乙碰撞后没有反弹，可知甲的质量大于乙的质量，甲选用的是一元硬币；(2)甲从O 点到P 点，根据动能定理－μm 1gs 0＝0－12m v 20 解得碰撞前，甲到O 点时速度的大小 v 0＝2μgs 0(3)同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分别为 v 1＝2μgs 1 v 2＝2μgs 2若动量守恒，则满足m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 2整理可得s 0－s 1s 2＝m 2m 1(4)误差可能的原因有：①系统误差，因为无论是再精良的仪器总是会有误差的，不可能做到绝对准确；②碰撞过程中，我们认为内力远大于外力，动量守恒，实际上碰撞过程中，两个硬币组成的系统合外力不为零．4．某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来验证动量守恒定律，滑块1上安装遮光片，光电计时器可以测出遮光片经过光电门的遮光时间，滑块质量可以通过天平测出，实验装置如图甲所示．(1)游标卡尺测量遮光片宽度如图乙所示，其宽度d＝________ cm.(2)打开气泵，待气流稳定后，将滑块1轻轻从左侧推出，发现其经过光电门1的时间比光电门2的时间短，应该调高气垫导轨的________端(填“左”或“右”)，直到通过两个光电门的时间相等，即轨道调节水平．(3)在滑块上安装配套的粘扣．滑块2(未安装遮光片，质量m2＝120.3 g)静止在导轨上，轻推滑块1(安装遮光片，质量m1＝174.5 g)，使其与滑块2碰撞，记录碰撞前滑块1经过光电门1的时间Δt1，以及碰撞后两滑块经过光电门2的时间Δt2.重复上述操作，多次测量得出多组数据如下表：根据表中数据在方格纸上作出1Δt21Δt1图线．若根据图线得到的直线斜率为k1，而从理论计算可得直线斜率表达示为k2＝________．(用m1、m2表示)若k1＝k2，即可验证动量守恒定律．(4)多次试验，发现k1总大于k2，产生这一误差的原因可能是________．A．滑块2的质量测量值偏大B．滑块1的质量测量值偏大C．滑块2未碰时有向右的初速度D．滑块2未碰时有向左的初速度答案：(1)2.850(2)左(3)图见解析m1m1＋m2(4)AC解析：(1)游标卡尺的读数为28mm＋10×0.05 mm＝28.50 mm＝2.850 cm.(2)滑块经过光电门1的时间比光电门2的时间短，说明滑块做减速运动，是由于气垫导轨左侧低造成的，应将左端调高．(3)作出1Δt2－1Δt1图线如图所示若满足动量守恒，则有m1v1＝(m1＋m2)v2，且v1＝dΔt1，v2＝dΔt2，整理得1Δt2＝m1m1＋m2·1Δt1，k2＝m1m1＋m2.(4)若滑块2的质量测量值偏大，则计算值k2偏小，则有k1>k2，A正确；若滑块1的质量测量值偏大，则计算值k2偏大，则有k1<k2，B错误；若滑块2未碰时有向右的初速度，则碰后动量值偏大，即1Δt2偏大，则k1偏大，k1>k2，C正确；若滑块2未碰时有向左的初速度，则碰后动量值偏小，即1Δt2偏小，则k1偏小，k1<k2，D错误．。

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)验证动量守恒定律、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高由于v度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。

在右图中分别用OP、OM和O/N表示。

因此只需验证：m1∙OP=m1∙OM+m2∙(O/N-2r）即可。

注意事项：⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。

⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。

⑶所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为：m1∙OP=m1∙OM+m2∙ON，两个小球的直径也不需测量实验练习题1. 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m 端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。

然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，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，长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。

若已得到打点纸带如上图，并测得各计数点间距标在间上，A为运动起始的第一点，则应选____________段起计算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”）。

已测得小l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：碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。

重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，记录纸上的垂直投影点。

验证动量守恒实验专项训练(附参考答案)

验证动量守恒实验专项训练（附参考答案）1.（2018重庆一中高一期末）如图为“探究碰撞中的不变量”的实验装置，即研究两个小球在轨道水平部分末端碰撞前后的动量关系。

已知入射小球A 和被碰小球B 的质量分别为1m 、2m 。

（1）（多选）本实验中，实验必须要求的条件是。

A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端点的切线是水平的C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D.入射球与被碰球满足21m m （2）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。

但是，可以通过仅测量（填选项前的符号），间接地解决这个问题。

A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程（3）（多选）图中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球A 多次从倾斜轨道上S 置静止释放，找到其平均落地点的位置P ，测量平抛射程OP ，然后，把被碰小球B 静置于轨道的水平部分末端，再将入射球A 从斜轨上S 位置静止释放，与小球B 相碰，并多次重复。

接下来要完成的必要步骤是。

（填选项前的符号）A.测量小球A 开始释放高度B.测量抛出点距地面的高度C.分别找到A 、B 相碰后平均落地点的位置M 、ND.测量平抛射程OM 、ON（4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为用（3）中测量的量表示；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为用（3）中测量的量表示。

2.（2018邢台高二期末）某同学利用图示装置，通过研究甲、乙两个小球碰撞前、后的动量关系来验证动量守恒定律。

（1）安装器材时要注意：固定在桌边的斜槽末端的切线要沿方向。

（2）图中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。

实验时，先让小球甲多次从斜轨道上S 位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P ，测量平抛射程；然后，把小球乙静置于桌边缘，再将小球甲从斜轨道上S 位置由静止释放，与小球乙相碰，并多次重复。

接下来要完成的必要步骤是（填选项前的字母）。

验证动量守恒定律(含答案)

验证动量守恒定律(含答案)实验十六：验证动量守恒定律一、实验原理在一维碰撞中，通过测量物体质量m以及碰撞前后的速度v和v'，可以计算出碰撞前后的动量p和p'，从而验证动量是否守恒。

二、实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。

方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。

方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。

方法四：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。

三、实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验1)测质量：使用天平测量滑块的质量。

2)安装：正确安装气垫导轨。

3)实验：接通电源，使用光电计时器测量两个滑块在不同条件下(改变滑块质量、改变滑块的初速度大小和方向)碰撞前后的速度。

4)验证：验证一维碰撞中的动量守恒。

方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验1)测质量：使用天平测量两个小球的质量m1和m2.2)安装：将两个等大小球用等长悬线悬挂起来。

3)实验：让一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。

4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。

5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验。

6)验证：验证一维碰撞中的动量守恒。

方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验1)测质量：使用天平测量两个小车的质量。

2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两个小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。

3)实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体运动。

4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间计算速度。

5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验。

6)验证：验证一维碰撞中的动量守恒。

方法四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律1)用天平测量两个小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。

(完整版)高中物理力学学实验验证动量守恒定律(实验+练习)

实验：验证动量守恒定律一．实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m 和碰撞前后物体的速率v 、v ′，找出碰撞前的动量p ＝m 1v 1＋m 2v 2及碰撞后的动量p ′＝m 1v ′1＋m 2v ′2，看碰撞前后动量是否守恒．二．实验方案方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出滑块质量．(2)安装：正确安装好气垫导轨．(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)．(4)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小球的质量m 1、m 2.(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小车的质量.(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥．(3)实验：接通电源，让小车A 运动，小车B 静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动．(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v ＝Δx Δt算出速度． (5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照如图所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O .(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P 就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M 和被碰小球落点的平均位置N .如图所示．(6)连接ON ，测量线段OP 、OM 、ON 的长度．将测量数据填入表中．最后代入m 1OP ＝m 1OM ＋m 2ON ，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒．三、练习巩固1.用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。

2021版高考物理一轮复习实验七验证动量守恒定律典型例题(含解析)

验证动量守恒定律典型例题热点一对实验原理及操作的考查【典例1】(2019·曲靖模拟)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。

(1)实验前需要调节气垫导轨水平,借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是。

(2)为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量关系,实验分两次进行。

第一次:让滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。

给A一个向右的初速度,通过光电门1的时间为Δt1,A与B碰撞后又分开,滑块A再次通过光电门1的时间为Δt2,滑块B通过光电门2的时间为Δt3。

第二次:在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶,同样让滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。

给A一个向右的初速度,通过光电门1的时间为Δt4,A与B碰撞后粘连在一起,滑块B通过光电门2的时间为Δt5。

为完成该实验,还必须测量的物理量有__________(填选项前的字母)。

A.挡光片的宽度dB.滑块A的总质量m1C.滑块B的总质量m2D.光电门1到光电门2的间距L(3)在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒,则应该满足的表达式为__________(用已知量和测量量表示)。

(4)在第一次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中机械能守恒,则应该满足的表达式为_____ (用已知量和测量量表示)。

【解析】(1)检验气垫导轨是否水平的方法是使其中一个滑块在导轨上运动,看滑块经过两光电门的时间是否相等,若相等,则导轨水平。

(2)以第一次实验为例,要验证动量守恒,则m1v1=-m1v2+m2v3,滑块经过光电门的速度用计算,则m1=-m1+m2,即=-+,则还需要测量的物理量是:滑块A的总质量m1和滑块B的总质量m2,故选B、C。

(3)在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒,则应该满足的表达式为m1v4=(m1+m2)v5,滑块经过光电门的速度用计算,则m1=(m1+m2),即=。

验证动量守恒定律实验报告及对应练习

〔一〕课本标准实验点拨实验目的：1．验证小球碰撞前后动量守恒；2．学会调整使用碰撞实验仪器,使其满足一维碰撞条件.实验原理：利用图的装置验证碰撞中的动量守恒,让小球从斜槽上滚下来,跟另一个小球发生碰撞,两球均做平抛运动.由于下落高度相同,因而飞行时间相等,所以可以用它们平抛射程的大小代替其碰撞后的飞出速度.实验器材：两个小球〔r1____r2,m1____m2〕、斜槽、重锤线、白纸、复写纸、刻度尺、_______、________、________实验步骤：①按图安装好斜槽,注意使其末端_____________,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上记下___________________________；②首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上___________从静止滚下,重复数次,便可在复写纸上打出多个点,___________________________________________,则________就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点〔图4-2〕；③将被碰小球放在________上,适当调节使得两小球相碰时处于___________,使入射小球与被碰小球能发生_____________；④让入射小球由___________从静止开始滚下,重复数次,使两球相碰,按照步骤③的办法求出入球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N；⑤测出水平槽到落地点的竖直高度.⑥测出各球平抛的水平位移.⑦代入公式计算.⑧⑨思考一：上述实验步骤是否正确？如完整,请直接写出验证公式：___________________________________如不正确,请指出并写出验证公式:___________________________________________________________________________________________________________________________误差分析：①被碰小球被碰时难免受到支柱的摩擦力,支柱质量虽小,但在两球碰撞时还是带走了一些动量.②难做到准确的正碰,则误差较大；斜槽末端若不水平,则得不到准确的平抛运动而造成误差.③O、O′、P、M、N各点定位不准确.④测量和作图有偏差.⑤仪器和实验操作的重复性不好,使得每次做实验时不是统一标准.〔如入射球每次不是从同一高度下落、斜槽或白纸位置发生变动〕思考二：水平槽与小球之间有摩擦,为什么不考虑摩擦力对小球碰撞前后的动量守恒的影响？_________________________________________________________________________________<课本实验改良版>某同学用图实－11－7甲所示的装置通过半径相同的A、B两球<m A＞m B>的碰撞来验证动量守恒定律．图中PQ是斜槽,QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹．重复上述操作10次,得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐．<1>碰撞后B球的水平射程应取为________cm；<2>在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量？答：________.<填选项字母>A．水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离C．测量A球或B球的直径D．测量A球和B球的质量<或两球质量之比>E．测量O点相对于水平槽面的高度<3>实验中,对入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是<>A．释放点越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,误差越小B．释放点越低,两球碰后水平位移越小,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量越准确C．释放点越高,两球相碰时,相互作用的内力越大,碰撞前后动量之差越小,误差越小D．释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,轨道对被碰小球的阻力越小解析：<1>用一尽可能小的圆把小球落点圈在里面,由此可见圆心的位置是64.7 cm,这就是小球落点的平均位置．<2>本实验中要测量的数据有：两个小球的质量m1、m2,三个落点的距离x1、x2、x3,所以应选A、B、D.<3>入射小球的释放点越高,入射小球碰前速度越大,相碰时内力越大,阻力的影响相对减小,可以较好地满足动量守恒的条件,也有利于减少测量水平位移时的相对误差,从而使实验的误差减小,选项C正确．答案：<1>64.7<64.5～64.9均可><2>A、B、D<3>C验证动量守恒实验气垫导轨版：利用图〔a〕所示的装置验证动量守恒定律.在图〔a〕中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器〔图中未画出〕的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,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质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50H Z.将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间为3500.Bt ms,碰撞前后打出的纸带如图〔b〕所示.若实验允许的相对误差绝对值100()碰撞前后量之差碰前量总动总动最大为5℅,本实验是否在误差X围内验证了动量守恒定律？写出运算过程.练习一：用天平、气垫导轨<带光电计时器和两个滑块>探究物体间发生相互作用时的不变量,本实验可用自动照相机代替打点计时器<闪光频率为10 Hz>,步骤方法如下：<1>用天平称出两滑块的质量.m A＝0.10kg,m B＝0.20kg,放在水平的气垫导轨上<导轨上标尺的最小分度为1cm,滑块可看做质点>；<2>碰撞前后连续三次闪光拍照得图中a、b、c所示的照片；请你根据图示数据探究物体间发生相互作用时的不变量.答案：m A v A＋m B v B＝m A v′A＋m B v′B,即碰撞前后mv之和保持不变.解析：由题图a、b可确定A的速度为v A＝错误!m/s＝0.6m/s则m A v A＝0.1×0.6kg·m/s＝0.06kg·m/s从题图b、c看出滑块A与B靠近到发生碰撞需t2＝错误!s＝2.5×10－2s所以A与B碰后回到7.0cm位置,历时<0.1－2.5×10－2>s＝7.5×10－2s因此,求出v′A＝错误!m/s＝－0.2m/sv′B＝错误!m/s＝0.4m/s所以碰撞后：m A v A′＋m B v′B＝6×10－2 kg·m/s由以上计算可得：m A v A＋m B v B＝m A v′A＋m B v′B.练习二：某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩了的轻质弹簧,如图实－11－8所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察木块的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒．<1>该同学还必须有的器材是________________．<2>需要直接测量的数据是___________________________________________________________________________________________________.<3>用所得数据验证动量守恒的关系式是_______________________________________．解析：这个实验的思路与课本上采用的实验的原理完全相同,也是通过测平抛运动的位移来代替它们作用完毕时的速度．答案：<1>刻度尺、天平<2>两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离x1、x2<3>m1x1＝m2x2练习三．如图实－11－5所示是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时,调节悬点,使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．将球1拉到A点,并使之静止,同时把球2放在立柱上．释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点,球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：<1>还需要测量的量是______________、________________和________________．<2>根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为________________________．<忽略小球的大小>解析：<1>要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化,根据弹性球1碰撞前后的高度a和b,由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度,故只要再测量弹性球1的质量m1,就能求出弹性球1的动量变化；根据平拋运动的规律只要测出立柱高h和桌面高H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化,故只要测量弹性球2的质量和立柱高h、桌面高H就能求出弹性球2的动量变化．<2>根据<1>的解析可以写出动量守恒的方程为2m1错误!＝2m1错误!＋m2错误! .答案：弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面高H<2>2m1错误!＝2m1错误!＋m2错误!练习四：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,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图实－11－6所示<弹簧的长度忽略不计>,采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量m A、m B；b．调整气垫导轨,使导轨处于水平；c．在A和B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；d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1；e．按下电钮放开卡销,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滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.<1>实验中还应测量的物理量与其符号是_______________________________________．<2>利用上述测量的实验数据,验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___________________ <至少答出两点>．解析：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,因此只要测出A与C的距离L1、B与D的距离L2与A到C、B到D的时间t1和t2,测出两滑块的质量,就可以用m A错误!＝m B错误!验证动量是否守恒．<1>实验中还应测量的物理量为B的右端至挡板D的距离,符号为L2.<2>验证动量守恒定律的表达式是m A错误!＝m B错误!.产生误差的原因：①L1、L2、t1、t2、m A、m B的数据测量误差；②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；③滑块并不是做标准的匀速直线运动,滑块与导轨间有少许摩擦力．④气垫导轨不完全水平．答案：见解析练习五．用如图实－11－8所示的装置进行"验证动量守恒定律〞的实验：<1>先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M与滑块与桌面间的动摩擦因数μ.<2>用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态,滑块B恰好紧靠桌边．<3>剪断细线,测出滑块B做平拋运动的水平位移x1,滑块A沿水平桌面滑行距离为x2<未滑出桌面>．为验证动量守恒定律,写出还需测量的物理量与表示它们的字母________________；如果动量守恒,需要满足的关系式为________________．解析：弹开后B做平拋运动,为求其弹开后的速度即平拋运动的初速度,必须测量下落高度h.h＝错误!gt12,x1＝v1t1v1＝x1错误!.弹开后B做匀减速运动,由动能定理μmgx2＝错误!mv22,v2＝错误!由动量守恒定律Mv1－mv2＝0即Mx1错误!＝m错误!.答案：桌面离地高度hMx1错误!＝m错误!6．<2008·##高考> 某同学利用如图实－11－9所示的装置验证动量守恒定律．图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触．向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放．结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角成30°.若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律？解析：设摆球A、B的质量分别为m A、m B,摆长为l,B球的初始高度为h1,碰撞前B球的速度为v B.在不考虑摆线质量的情况下,根据题意与机械能守恒定律得h1＝l<1－cos45°>①错误!m B v B2＝m B gh1②设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1、p2.有p1＝m B v B③联立①②③式得p1＝m B错误!④同理可得p2＝<m A＋m B>错误!⑤联立④⑤式得错误!＝错误!错误!⑥代入已知条件得错误!2≈1.03由此可以推出|错误!|≈1.4% ＜4%所以,此实验在规定的X围内验证了动量守恒定律．答案：见解析。

1验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析

1验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析组卷老师：莫老师评卷人得分一．实验题（共50小题）1．如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撤前后的动量关系。

（1）实验中，不需要测量的物理量是（填选项前的符号）。

A．两个小球的质量m1、m2B．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程（2）若实验中发现m1OM+m2ON小于m1OP，则可能的原因是（填选项前的符号）。

A．OP=ON﹣OMB．2OP=ON+OMC．OP﹣ON=2OM第1页（共111页）2．用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车P的前端粘有橡皮泥，后端连接通过打点计时器的纸带，在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力，推一下小车P，使之运动，与静止的小车Q相碰粘在一起，继续运动。

（1）实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分，用刻度尺测得各点到起点A的距离。

根据碰撞前后小车的运动情况，应选纸带上段来计算小车P的碰前速度。

（2）测得小车P（含橡皮泥）的质量为m1，小车Q（含橡皮泥）的质量为m2，如果实验数据满足关系式，则可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒。

（3）如果在测量小车P的质量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比，将（填“偏大”或“偏小”或“相等”）。

1.4 实验：验证动量守恒定律-同步练习(含解析)【新教材】-人教版高中物理选修第一册

1.4 实验：验证动量守恒定律-同步练习（含解析）一、单选题1.在用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验时，入射小球a的质量为m1，被碰小球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（）A. 入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相同的小球B. 让入射球与被碰球连续10次相碰，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D. 要验证的表达式是2.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·ON3.某同学用半径相同的两个小球a、b来研究碰撞问题，实验装置示意图如图所示，O点是小球水平抛出点在水平地面上的垂直投影。

实验时，先让入射小球a多次从斜轨上的某一确定位置由静止释放，从水平轨道的右端水平抛出，经多次重复上述操作，确定出其平均落地点的位置P；然后，把被碰小球b置于水平轨道的末端，再将入射小球a从斜轨上的同一位置由静止释放，使其与小球b 对心正碰，多次重复实验，确定出a、b相碰后它们各自的平均落地点的位置M、N；分别测量平抛射程OM、ON和OP。

已知a、b两小球质量之比为6：1，在实验误差允许范围内，下列说法中正确的是（）A. a、b两个小球相碰后在空中运动的时间之比为OM：ONB. a、b两个小球相碰后落地时重力的瞬时功率之比为6OM：ONC. 若a、b两个小球在碰撞前后动量守恒，则一定有6 ON =6OM +OPD. 若a、b两个小球的碰撞为弹性碰撞，则一定有OP+ OM= ON4.如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒．入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，O点是小球抛出点在水平地面上的投影．实验时，先让入射小球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离；然后把被碰小球m2静置于水平轨道末端，再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球m2相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离．则下列说法正确的是（）A. 实验中要求两小球半径相等，且满足m1＜m2B. 实验中要求倾斜轨道必须光滑C. 如果等式m1x2=m1x1+m2x3成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒D. 如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒二、多选题5.在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图所示，仪器按要求安装好后开始实验．在白纸上记录下重锤位置和各次实验时小球落点的平均位置依次为O、M、P、N，设入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2．下列说法正确的是（）A.为了使入射小球在空中飞行的时间不变，入射小球每次滚下都应该从斜槽上的同一位置无初速度释放B.为了使入射小球每次都以相同的动量到达槽口，入射小球每次滚下都应该从斜槽上的同一位置无初速度释放C. 未放被碰小球和放了被碰小球m2时，入射小球m1的落点分别是P、MD. 未放被碰小球和放了被碰小球m2时，入射小球m1的落点分别是N、M6.有两个小球a、b在水平桌面上发生碰撞,在满足下列条件时能够发生一维碰撞的是（）A. 小球a静止,另一个小球b经过a球时刚好能擦到a球的边缘B. 小球a静止,另一个小球b沿着a、b两球球心连线去碰a球C. 相碰时,相互作用力的方向沿着球心连线D. 相碰时,相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上7.在用两个小球的碰撞来验证碰撞中的不变量时，产生误差的主要原因是（）A. 碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向B. 小球在空气中飞行时受到空气阻力C. 通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差D. 测量长度时有误差8.某同学用如图所示装置来探究碰撞中的不变量,让质量为m1的小球从斜槽某处由静止开始滚下,与静止在斜槽末端质量为m2的小球发生碰撞。

动量守恒定律经典习题(带答案)

动量守恒定律习题（带答案）（基础、典型）例1、质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落，正落在以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上，车上装有砂子，车与砂的总质量为4kg，地面光滑，则车后来的速度为多少？例2、质量为1kg的滑块以4m/s的水平速度滑上静止在光滑水平面上的质量为3kg的小车，最后以共同速度运动，滑块与车的摩擦系数为0.2，则此过程经历的时间为多少？例3、一颗手榴弹在5m高处以v0=10m/s的速度水平飞行时，炸裂成质量比为3：2的两小块，质量大的以100m/s的速度反向飞行，求两块落地点的距离。

（g取10m/s2）例4、如图所示，质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车，车的质量为1.6kg，木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)。

设小车足够长，求：（1）木块和小车相对静止时小车的速度。

（2）从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。

（3）从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。

例5、甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他所乘的冰车的质量共为30kg，乙和他所乘的冰车的质量也为30kg。

游戏时，甲推着一个质量为15kg的箱子和甲一起以2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。

为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推向乙，箱子滑到乙处，乙迅速将它抓住。

若不计冰面的摩擦，甲至少要以多大的速度（相对于地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞？答案：1.分析：以物体和车做为研究对象，受力情况如图所示。

在物体落入车的过程中，物体与车接触瞬间竖直方向具有较大的动量，落入车后，竖直方向上的动量减为0，由动量定理可知，车给重物的作用力远大于物体的重力。

因此地面给车的支持力远大于车与重物的重力之和。

系统所受合外力不为零，系统总动量不守恒。

但在水平方向系统不受外力作用，所以系统水平方向动量守恒。

以车的运动方向为正方向，由动量守恒定律可得：车重物初：v 0=5m/s 0末：v v ⇒Mv 0=(M+m)v⇒s m v m N M v /454140=⨯+=+=即为所求。

高考物理一轮复习实验针对训练8验证动量守恒定律含答案

实验针对训练(八)验证动量守恒定律1．用如图所示的装置可以验证动量守恒定律。

(1)实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1________m2。

(选填“大于”“等于”或“小于”)(2)图中O点是小球抛出点在地面上的投影。

实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。

然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分末端，再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作。

接下来要完成的必要步骤是________。

(填选项前的字母)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别通过画最小的圆找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________[用(2)中测量的量表示]。

2．(2022·浙江1月选考)“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。

(1)实验应进行的操作有______。

A．测量滑轨的长度B．测量小车的长度和高度C．碰撞前将滑轨调成水平(2)下表是某次实验时测得的数据：A的质量/kg B的质量/kg碰撞前A的速度大小/(m·s－1)碰撞后A的速度大小/(m·s－1)碰撞后B的速度大小/(m·s－1)0.2000.300 1.0100.2000.800由表中数据可知，碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是______kg·m/s。

(结果保留3位有效数字)3．(2023·湖北武汉模拟)某同学用如图甲所示的装置验证碰撞中动量守恒。

一根长为L的轻质不可伸缩细线一端拴住质量为m A的小钢球A，细线的另一端固定在悬点O，在最低点的前后放置一光电门，光电门前的水平面上放一质量为m B的金属物块B，物块的上表面中央固定一轻质的遮光片。

高考物理总复习作业29 实验七验证动量守恒定律(含解析)-人教版高三全册物理试题

word 作业29 实验七验证动量守恒定律一、选择题1．(多项选择)在利用悬线悬挂等大小球进展验证动量守恒定律的实验中，如下说法正确的答案是( )A ．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B ．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C ．两小球必须都是刚性球，且质量一样D ．两小球碰后可以粘合在一起共同运动解析：两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，A 正确；由于计算碰撞前速度时用到了mgh ＝12mv 2－0，即初速度为零，B 正确；本实验中对小球的弹性性能无要求，C 错误；两球正碰后，有各种运动情况，所以D 正确．答案：ABD二、非选择题2．某同学用如图29－1所示的装置做“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静止放置，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．图29－1(1)本实验必须测量的物理量有________．A ．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB ．小球a 、b 的质量m a 、m bC ．小球a 、b 的半径rD ．小球a 、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平局部间的高度差h(2)根据实验要求，m a________(填“大于〞“小于〞或“等于〞)m b.(3)放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？(不必做分析)________________________________________________________________________.(4)为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O 点对齐，如图29－2给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB的距离应为________cm.图29－2(5)按照本实验方法，验证动量守恒定律的表达式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：(1)必须测量的物理量有两小球的质量m a、m b，各落点A、B、C到O点的距离OA、OB、OC，B、E正确．(2)为使a球碰b球后不反弹，必须有m a>m b.(3)b球被碰飞出后，a球还要在水平段运动一小段，因此，b球先落地，但不影响实验结果．(4)画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心位置大约在45.97 cm.(5)假设动量守恒，应有m a v a＝m a v a′＋m b v b′，v a是小球a单独下落离开轨道时的速度，v a′、v b′是两球碰后离开轨道时的速度，又v＝xt，如此有m a·OBt＝m a·OAt＋m b·OCt即m a OB＝m a OA＋m b OC.答案：(1)BE (2)大于(3)b球先落地，对实验结果无影响(4)45.97(45.95～45.99均正确)(5)m a OB ＝m a OA ＋m b OC3．利用气垫导轨做实验来验证动量守恒定律：开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动．得到如图29－3乙所示的两个滑块A 、B 相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz.滑块A 、B 的质量分别为200 g 、300 g ，根据照片记录的信息，A 、B 离开弹簧后，A 滑块做匀速直线运动，其速度大小为________m/s ，本次实验中得出的结论是________________________．图29－3解析：由题图可知，细绳烧断后，A 、B 均做匀速直线运动．开始时有：v A ＝0，v B ＝0，A 、B 被弹开后有：v A ′＝0.009110m/s ＝0.09 m/s ，v B ′＝0.006110m/s ＝0.06 m/s ，m A v A ′＝0.2×0.09 kg ·m/s ＝0.018 kg ·m/s ，m B v B ′＝0.3×0.06 kg ·m/s ＝0.018 kg ·m/s ，由此可得m A v A ′＝m B v B ′，即0＝m B v B ′－m A v A ′.结论是：两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒．答案：0.09 两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒4．某同学用图29－4①所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让小球a 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痕迹，重复10次；然后再把小球b 静置在斜槽轨道末端，让小球a 仍从原固定点由静止开始滚下，和小球b 相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答如下问题：图29－4(1)在安装实验器材时斜槽的末端应________．(2)小球a、b质量m a、m b的大小关系应满足m a________m b，两球的半径应满足r a________r b.(选填“>〞“<〞或“＝〞)(3)本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图29－4②所示，小球a、b碰后的平均落地点依次是图29－4②中的________点和________点．(4)在本实验中，验证动量守恒的式子是如下选项中的________．A．m a OC＝m a OA＋m b OBB．m a OB＝m a OA＋m b OCC．m a OA＝m a OB＋m b OC解析：(1)小球离开轨道后应做平抛运动，所以在安装实验器材时斜槽的末端必须保持水平，才能使小球做平抛运动．(2)为防止在碰撞过程中入射小球被反弹，入射小球a的质量m a应该大于被碰小球b的质量m b.为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径应相等．(3)由题图所示装置可知，小球a和小球b相碰后，根据动量守恒和能量守恒可知小球b 的速度大于小球a的速度．由此可判断碰后小球a、b的落地点位置分别为A、C点．(4)小球下落高度一样，所以在空中的运动时间t相等，假设碰撞过程满足动量守恒，如此应有m a v0＝m a v a＋m b v b，两边同时乘以时间t可得m a v0t＝m a v a t＋m b v b t，即有m a OB＝m a OA＋m b OC，应当选项B正确．答案：(1)保持水平(2)> ＝(3)AC(4)B5．用如图29－5所示的装置进展以下实验：图29－5A．先测出滑块A、B的质量M、m与滑块与桌面间的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度gB．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧压缩，滑块B紧靠在桌边C ．剪断细线，测出滑块B 做平抛运动落地点到重垂线的水平距离x 1和滑块A 沿桌面滑行的距离x 2(1)为探究碰撞中的不变量，写出还需测量的物理量与表示它们的字母：__________________．(2)假设mv 为不变量，需验证的关系式为______________________________．解析：(1)要找出碰撞中的不变量，应测出两滑块质量与各自的速度，取向右方向为正方向，剪断细线后，A 向右做匀减速运动，初速度v A ′＝2ax 2＝2μgx 2，B 向左做平抛运动，设桌面高度为h ，如此h ＝12gt 2，－x 1＝v B ′t ，得v B ′＝－x 1g 2h.故要求出v B ′，还应测出h . (2)假设mv 为不变量，碰前Mv A ＋mv B ＝0，碰后Mv A ′＋mv B ′＝0，故Mv A ＋mv B ＝Mv A ′＋mv B ′，即M 2μgx 2－mx 1g 2h＝0. 答案：(1)桌面离水平地面的高度h(2)M 2μgx 2－mx 1g 2h＝0 6．某同学设计了一个用电磁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 使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的装置如图29－6甲所示．在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz ，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．图29－6(1)假设已测得打点纸带如图29－6乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)．A 为运动的起点，如此应选________段来计算A 碰前的速度，应选________段来计算A 和B 碰后的共同速度(以上两空选填“AB 〞或“BC 〞或“CD 〞或“DE 〞)．(2)已测得小车A 的质量m 1＝ 0.4 kg ，小车B 的质量为m 2＝0.2 kg ，如此碰前两小车的总动量为______kg ·m/s ，碰后两小车的总动量为________kg ·m/s.解析：(1)从分析纸带上打点的情况看，BC 段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC 段能较准确地描述小车A 在碰撞前的运动情况，应选用BC 段计算小车A 碰前的速度．从CD 段打点的情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE 段内小车运动稳定，故应选用DE 段计算A 和B 碰后的共同速度．(2)小车A 在碰撞前的速度v 0＝BC 5T ＝10.50×10－25×0.02m/s ＝1.050 m/s 小车A 在碰撞前的动量p 0＝m 1v 0＝0.4×1.050 kg ·m/s ＝0.420 kg ·m/s碰撞后A 、B 的共同速度v ＝DE 5T ＝6.95×10－25×0.02m/s ＝0.695 m/s 碰撞后A 、B 的总动量p ＝(m 1＋m 2)v ＝(0.2＋0.4)×0.695 kg ·m/s＝0.417 kg·m/s.答案：(1)BCDE (2)0.420 0.4177．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积一样、质量相差比拟大的小球，按下述步骤做了实验：图29－7①用天平测出两小球的质量(分别为m 1和m 2，且m 1＞m 2)．②按图示安装好实验器材，将斜槽AB 固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC 连接在斜槽末端．③先不放小球m 2，让小球m 1从斜槽顶端A 处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．④将小球m 2放在斜槽末端边缘处，让小球m 1从斜槽顶端A 处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球m 1和m 2在斜面上的落点位置．⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B 的距离．图中D 、E 、F 点是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到B 点的距离分别为L D 、L E 、L F .根据该同学的实验，回答如下问题：(1)在不放小球m 2时，小球m 1从斜槽顶端A 处由静止开始滚下，m 1的落点在图中的________点，把小球m 2放在斜槽末端边缘处，小球m 1从斜槽顶端A 处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球m 1的落点在图中的________点．(2)假设碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，如此如下表达式中正确的有________．A ．m 1L F ＝m 1L D ＋m 2L EB ．m 1L 2E ＝m 1L 2D ＋m 2L 2FC ．m 1L E ＝m 1LD ＋m 2L FD ．LE ＝LF －L D解析：(1)小球m 1从斜槽顶端A 处由静止开始滚下，m 1的落点在图中的E 点，小球m 1和小球m 2碰撞后，小球m 2的速度增大，小球m 1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m 1球的落点是D 点，m 2球的落点是F 点．(2)设斜面倾角为θ，小球落点到B 点的距离为L ，小球从B 点抛出时速度为v ，如此竖直方向有L sin θ＝12gt 2，水平方向有L cos θ＝vt ，解得v ＝L cos θt ＝L cos θ2L sin θg＝cos θ2sin θgL ，所以v ∝L . 由题意分析得，只要满足m 1v 1＝m 2v 2＋m 1v 1′，把速度v 代入整理得m 1L E ＝m 1L D ＋m 2L F ，说明两球碰撞过程中动量守恒；假设两小球的碰撞是弹性碰撞，如此碰撞前后机械能没有损失，如此要满足关系式：12m 1v 21＝12m 1v 1′2＋12m 2v 22，整理得m 1L E ＝m 1L D ＋m 2L F ，故C 正确．答案：(1)ED (2)C8．某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，气垫导轨装置如图29－8甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在气垫导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地飘在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．图29－8(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间，碰后两滑块一起运动；⑥先________，然后________，让滑块1带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图29－8乙所示；⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.请完善实验步骤⑥的内容．(2)打点计时器每隔0.02 s打一个点，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为________kg·m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为________kg·m/s.(保存三位有效数字)(3)第(2)问中两结果不完全相等的主要原因是________________________．解析：(1)应先接通打点计时器的电源，然后释放拖动纸带的滑块1.(2)放开滑块1后，滑块1做匀速运动，与滑块2发生碰撞后跟滑块2一起做匀速运动，由纸带上的数据可得：碰前滑块1的速度为v1＝2.00 m/s，动量为p1＝m1v1＝0.620 kg·m/s，滑块2的动量为0，所以碰前的总动量为0.620 kg·m/s；碰后滑块1、2速度相等，均为v2＝1.20 m/s，所以碰后总动量为(m1＋m2)v2＝0.618 kg·m/s.(3)数据不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔之间存在摩擦力的作用．答案：(1)接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.620 0.618(3)纸带与打点计时器限位孔之间存在摩擦力作用。

实验：验证动量守恒定律(同步练习)(含答案解析) (3)

1.4课实验：验证动量守恒定律解题要点梳理：1.研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒:m1v1+m2·v2=m1·v1’+m2v2’2.研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒：m1OP=m1OM+m2ON基础巩固1.（2021·全国·高三课时练习）某中学实验小组的同学在“验证动量守恒定律”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．入射球单独平抛与碰后平抛的释放点的高度可以不同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【答案】C【详解】A．题述实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，对斜槽是否光滑没有要求，但必须保证每次小球都要从斜槽的同一高度由静止开始下滑，且做平抛运动，因此轨道的末端必须水平，A错误；B．要保证碰撞前入射球的速度相同，入射球要从斜槽的同一高度由静止释放，B错误；C．为了保证两小球发生一维正碰撞，要求入射球和被碰球的直径必须相等，C正确；D．在做题述实验时，要求入射球的质量大于被碰球的质量，防止入射球碰后反弹或静止，D错误。

故选C。

2.（2022·全国·高二专题练习）如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置，下列说法正确的是（）A ．悬挂两球的细绅长度要适当，且等长B ．两小球必须都是刚性球，且质量相同C ．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度D ．两小球碰后可以粘在一起共同运动【答案】ACD【详解】A ．细绳长度适当，便于操作；两绳等长，以保证两球能对心碰撞，A 正确；B ．为保证实验结论的普适性，两球质地是任意的，质量也需考虑各种情况，但大小必须相同，以保证两球发生正碰，B 错误；C ．由静止释放小球，初动能为零，可由机械能守恒21(1cos )2mgl a mv -=计算碰前小球的速度，方便简单，C 正确；D ．碰后两球分开或共同运动都是实验时可能出现的运动情况，D 正确。

实验9 验证动量守恒定律(题型专练)-2021年高考物理一轮复习实验专题考点全析(解析版)

实验9 验证动量守恒定律一．选择题1．在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度，静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。

在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。

以下分析正确的是（）A．将1号移至高度h释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度h。

若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号仍能摆至高度hB．将1、2号一起移至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都守恒C．将右侧涂胶的1号移至高度h释放，1、2号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3号仍能摆至高度hD．将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度h释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都不守恒【答案】D【解析】A、将1号移至高度h释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度h，可知，小球1、2间，2、3间发生了弹性碰撞，且碰后交换速度。

若2号换成质量不同的小钢球，1、2间，2、3间碰后并不交换速度，则3号上摆的高度不等于h，故A错误；B、将1、2号一起移至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度h，三小球之间的碰撞为弹性碰撞，且三小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械能守恒，但整个过程中，系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故B错误；C、将右侧涂胶的1号移至高度h释放，1、2号碰撞后粘在一起，发生完全非弹性碰撞，机械能有损失，再与3球碰撞后，3获得的速度小于1与2碰撞前瞬间的速度，则3号上升的高度小于h，故C错误；D、小球1、2间，2、3间发生完全非弹性碰撞，机械能有损失，释放后整个过程机械能和动量都不守恒，故D正确。

故选：D。

二．多选题2．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。

4 实验：验证动量守恒定律习题高中物理人教版选择性必修第一册

第一章动量守恒定律4实验：验证动量守恒定律1．(2024年广州名校质检)如图所示，气垫导轨是一种常见的物理实验装置，导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使导轨上的滑块运动时受到的阻力可以忽略不计．在“验证机械能守恒”实验中，研究滑块在无重物牵引下运动时是否满足机械能守恒，则气垫导轨应处于________(填“水平”或“倾斜”)状态；在“研究滑块碰撞时的动量是否守恒”实验中，气垫导轨应处于________(填“水平”或“倾斜”)状态．2．采用如图所示的实验装置进行验证动量守恒定律(图中小球半径相同、质量均已知，且m A>m B)，下列说法正确的是()A．实验中要求轨道末端必须保持水平B．实验中要求轨道必须光滑C．验证动量守恒定律，需测量OB、OM、OP和ON的距离D．测量时发现N点偏离OMP这条直线，直接测量ON距离不影响实验结果3．(2024年长沙雅礼中学期末)如图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一竖直挡光片．(1)小组成员甲先用螺旋测微器测量滑块A上的挡光片宽度d A如图乙所示，小组成员乙用游标卡尺测量滑块B上挡光片的宽度d B，d A＝________mm.(2)实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间．为使导轨水平，可调节Q 使轨道右端________(填“升高”或“降低”)一些．(3)测出滑块A和遮光条的总质量为m A，滑块B和遮光条的总质量为m B，将滑块B静置于两光电门之间，将滑块A静置于光电门1右侧，推动A，使其获得水平向左的速度，经过光电门1并与B发生碰撞且被弹回，再次经过光电门1，可知m A______ (填“>”“<”或“＝”)m B，光电门1先后记录的挡光时间为Δt1、Δt2，光电门2记录的挡光时间为Δt3，滑块A、B碰撞过程动量守恒的表达式为__________________(请用题中给出物理量表示).4．(2024年漯河期末)小明用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板左端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出．已知五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，主要实验步骤如下：①将五角硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离．再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为s1，如图乙所示．②将一元硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射五角硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值s2和s3，如图丙所示．(1)实验中还需要测量的量有______．A．五角硬币和一元硬币的质量m1、m2B．五角硬币和一元硬币的直径d1、d2C．硬币与木板间的动摩擦因数μD．发射槽口到O点距离s0(2)该同学要验证动量守恒定律的表达式为______________(用已知量和测量的量表示).5．(2024年新疆阿勒泰期中)在用如图所示的装置验证动量守恒的实验中．(1)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．A和B的球心在碰撞的瞬间在同一高度D．碰撞的瞬间A和B球心连线与轨道末端的切线平行E．每次A都要从同一高度静止滚下(2)必须测量的量有________．A．小球A、B的质量m1和m2B．小球A、B的半径rC．桌面到地面的高度HD．小球A的起始高度hE．小球从抛出到落地的时间tF．小球A未碰撞飞出的水平距离G．小球A和B碰撞后飞出的水平距离(3)实验时，小球的落点分别如图的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·OPB．m1·OMC．m1·OND．m1·OM＋m2·ONE．m1·OM＋m2·(ON－2r)F．m1·OM＋m2·(OP－2r)6．利用气垫导轨上两滑块的碰撞来验证动量守恒定律．某次实验通过闪光照相的方法得到的照片如图所示．拍摄共进行了5次，前2次是在两滑块相撞之前，以后的3次是在碰撞之后．已知A、B两滑块的质量分别为m1＝1 kg、m2＝1.5 kg，A滑块原来处于静止状态，A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在0至150 cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准)，若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计．试根据闪光照片(闪光时间间隔为0.2 s)分析得出：(1)碰撞发生位置在刻度尺________cm刻度处．(2)选取水平向右为正方向，则两滑块碰撞前，A的动量为____kg·m/s，B的动量为______kg·m/s；两滑块碰撞后，A的动量为________kg·m/s，B的动量为________kg·m/s.(3)比较A、B碰撞前后的动量之和，得出的实验结论是___________________．7．(2024年合肥质检)实验小组利用如图所示的装置探究动量守恒定律，木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸．将质量为m1的小球a从斜槽上释放，小球a撞击到木板上的N点；将质量为m2的小球b放在斜槽水平末端，仍将小球a从斜槽上释放，与小球b碰撞后，最后a、b两小球撞击在木板上的P、M点；根据落点位置测量出小球的竖直位移分别为y1、y2、y3.已知小球a、b大小相同，且m1>m2，忽略空气阻力，重力加速度为g.回答下列问题：(以下结果可用题中所给物理量符号表示)(1)关于实验条件的说法，正确的是______．A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末端必须水平C．小球a可以从斜槽上不同的位置无初速度释放D．小球a每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放(2)小球a从斜槽末端抛出到N点过程中速度变化量的大小为______．(3)为验证a、b碰撞前后动量守恒，则需要满足的表达式为________________．8．(2024年海南文昌中学期中)学校物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律．AB是倾斜轨道，BC是一光滑轨道，光电门1与光电门2固定在光滑轨道上，实验中使用的小球a的质量为m，小球b的质量为3m，a、b两球直径相等．(1)实验前需要将BC轨道调成水平，将小球a从轨道上的位置O1释放，a球通过光电门1、2的挡光时间分别为Δt1与Δt2，若Δt1<Δt2，则需将轨道C端调________(填“高”或“低”).(2)将小球b静置于光滑轨道上的位置O2，将小球a从位置O1释放，a先后连续通过光电门1的挡光时间分别为Δt3与Δt4，b通过光电门2的挡光时间为Δt5.若a、b碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为_________________________.答案解析1、【答案】倾斜水平【解析】在“验证机械能守恒”实验中，研究滑块在无重物牵引下运动时是否满足机械能守恒，滑块需要在自身重力下滑分力作用下沿导轨下滑，则气垫导轨应处于倾斜状态．在“研究滑块碰撞时的动量是否守恒”实验中，滑块碰撞过程需要满足系统所受合外力为零，所以气垫导轨应处于水平状态，以保证滑块所受重力与支持力平衡．2、【答案】A【解析】要想用水平的距离表示小球平抛出时的速度的大小，则必须要求小球做平抛运动，故实验中要求轨道末端必须保持水平，A正确；每次实验时只要保证每次小球从斜轨道上滑下的高度一样就可以了，所以不必要求轨道必须光滑，B错误；验证动量守恒定律，不需要测量OB的长度，因为小球下落相同高度的时间是相等的，在列式子时，这个时间能被约掉，而OM、OP和ON的距离是需要测量的，C错误；测量时发现N点偏离OMP这条直线，则应该过N点向OMP这条直线作垂线，测量垂足N′到O点的距离才可以，直接测量ON距离会影响实验结果，D错误．3、【答案】(1)6.690(2)降低(3)<m A d AΔt1＝m B d BΔt3－m A d AΔt2【解析】(1)滑块A 上的挡光片宽度d A ＝6.5 mm ＋19.0×0.01 mm ＝6.690 mm.(2)滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，说明通过光电门1的速度小于通过光电门2的速度，为使导轨水平，可调节Q 使轨道右端降低一些．(3)经过光电门1并与B 发生碰撞且被弹回，再次经过光电门1，可知m A <m B ．取向左为正方向，碰撞前动量p 0＝m A ·d A Δt 1，碰撞后A 动量p 1＝m A ·⎝⎛⎭⎫－d A Δt 2，碰撞后B 动量p 2＝m B ·d B Δt 3，滑块A 、B 碰撞过程动量守恒的表达式为p 0＝p 1＋p 2，即m A d A Δt 1＝m B d B Δt 3－m A d A Δt 2. 4、【答案】(1)A (2)m 1s 1＝－m 1s 2＋m 2s 3【解析】(1)为了得出动量守恒定律的表达式应测量质量，应分别测出一枚五角硬币和一元硬币的质量m 1、m 2，故A 正确；验证碰撞过程动量守恒，需要测出硬币在O 点以后滑行的位移，可以不测量五角硬币和一元硬币的直径，发射槽口到O 点的距离也不需要测量，故B 、D 错误；由于五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，所以硬币与木板间的动摩擦因数不需要测量，故C 错误．(2)硬币在桌面上均做加速度相同的匀减速运动，根据速度位移关系可知v 2＝2ax .其中a ＝μmg m＝μg ，则v ＝2μgx ，由动量守恒定律可知m 1v 1＝－m 1v 2＋m 2v 3，只需验证m 1s 1＝－m 1s 2＋m 2s 3，成立，即可明确动量守恒．5、【答案】 (1)BCDE (2)ABFG (3)AE【解析】(1)为了保证小球做平抛运动，轨道的末端需切线水平，轨道不一定需要光滑，故A 错误，B 正确．为了发生对心碰撞，A 和B 的球心在碰撞的瞬间在同一高度，故C 正确．碰撞后两球均要做平抛运动，碰撞的瞬间A 和B 球心连线与轨道末端的切线平行，故D 正确．为了保证碰撞前小球的速度相等，每次A 都要从同一高度静止滚下，故E 正确．(2)小球离开轨道后做平抛运动，小球下落的高度相同，在空中的运动时间t 相同，由x ＝v t 可知，小球的水平位移与小球的初速度v 成正比，可以用小球的水平位移代小球的初速度，如果小球动量守恒，满足关系式m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 2，故有m 1v 0t ＝m 1v 1t ＋m 2v 2t ，即m 1OP ＝m 1OM ＋m 2O ′N ；由此可知需测量小球A 、B 的质量m 1、m 2，记录纸上各点的水平距离，由于要考虑小球的半径，则还需要测量小球的半径r ，故选ABFG.(3)碰撞前，系统的总动量等于A 球的动量，即p 1＝m 1·v 1，碰撞后的总动量p 2＝m 1v 1′＋m 2v 2，由于v 1＝OP t ，v 1′＝OM t ，v 2＝ON －2r t ，则需要验证m 1·OP 和m 1·OM ＋m 2·(ON －2r )是否相等，故选A 、E.6、【答案】(1)70 (2)0 3.0 1.5 1.5 (3)A 、B 系统动量守恒【解析】(1)由图可知，碰撞发生在70 cm 处．(2)由题意，A 滑块碰前速度v A ＝0，v B ＝Δs B t 2＝0.40.2 m/s ＝2.0 m/s ，碰后速度v A ′＝Δs A ′Δt＝0.30.2 m/s ＝1.5 m/s ，v B ′＝Δs B ′Δt ＝0.20.2m/s ＝1.0 m/s ，所以两滑块碰撞前的动量p A ＝0，p B ＝m 2v B ＝3.0 kg·m/s ；两滑块碰撞后的动量p A ′＝m 1v A ′＝1.5 kg·m/s ，p B ′＝m 2v B ＝1.5 kg·m/s.(3)碰撞前的动量p ＝p B ＝3.0 kg·m/s ，碰撞后的动量p ′＝p A ′＋p B ′＝3.0 kg·m/s ，故A 、B 系统动量守恒．7、【答案】(1)BD (2)2gy 2 (3)m 1y 2＝m 1y 3＋m 2y 1【解析】(1)为了使小球a 每次离开斜槽轨道末端之后能够做平抛运动，要求小球a 在斜槽末端速度沿水平方向，所以斜槽轨道末端必须水平，而斜槽轨道是否光滑对实验无影响，故A 错误，B 正确；实验要求小球a 每次到达斜槽末端的速度大小相等，所以小球a 必须从斜槽上相同位置无初速度释放，故C 错误，D 正确．(2)小球a 从抛出到N 点过程中速度的变化量的大小Δv ＝v y ＝2gy 2.(3)设水平位移为x ，根据平抛运动规律，小球从抛出碰到木板上运动的时间t ＝2y g，由动量守恒定律有m 1x 2y 2g ＝m 1x 2y 3g ＋m 2x 2y 1g ，化简得m 1y 2＝m 1y 3＋m 2y 1. 8、【答案】(1)低 (2)1Δt 3＝3Δt 5－1Δt 4【解析】(1)若Δt 1<Δt 2，说明小球a 经过光电门1的速度大于经过光电门2的速度，光滑轨道C 端高了，则要将光滑轨道调成水平，需将C 端调低．(2)设小球的直径为d ，取向右为正方向，根据题意知小球a 第一次经过光电门1的速度为d Δt 3，小球a 第二次反向经过光电门1的速度为－d Δt 4，小球b 经过光电门2的速度为d Δt 5，根据碰撞过程满足动量守恒有md Δt 3＝m ⎝⎛⎭⎫－d Δt 4＋3m d Δt 5，整理后得1Δt 3＝3Δt 5－1Δt 4.。

物理精做18 验证动量守恒定律实验大题精做新

精做18 验证动量守恒定律实验1．（2011·北京卷）如图,用”碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。

但是,可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题.A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程（2）图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球1m多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。

然后，把被碰小球2m静置于轨道的水平部分，再将入射球1m从斜轨上S位置静止释放,与小球2m相碰，并多次重复.接下来要完成的必要步骤是______（填选项前的符号）.A ．用天平测量两个小球的质量1m 、2mB ．测量小球1m 开始释放高度h C ．测量抛出点距地面的高度HD ．分别找到1m 、2m 相碰后平均落地点的位置M 、N E ．测量平抛射程OM ，ON（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为____________________(用②中测量的量表示）;若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为____________________（用②中测量的量表示）。

(4）经测定，1m =45。

0 g ，2m =7。

5 g ，小球落地点的平均位置距O 点的距离如图所示。

碰撞前、后1m 的动量分别为1p 与1p '，则1p :1p '=_________；若碰撞结束时2m 的动量为2p ',则1p ':2p '=_________。

实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值112p p p '+'为____________________。

（5）有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。

请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球2m 平抛运动射程ON 的最大值为___________cm 。