高三物理实验复习—验证动量守恒定律习题选编 含答案
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：实验 验证动量守恒定律(课后习题)【含答案及解析】
实验:验证动量守恒定律课后篇巩固提升必备知识基础练1.某同学用如图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。
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。
重复上述操作10次,得到了如图所示的三个落地点。
(1)请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置?,并在图中读出OP= cm。
(2)已知m A∶m B=2∶1,碰撞过程中动量守恒,则由图可以判断出R是球的落地点,P是球的落地点。
(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式:。
用最小的圆把所有落点圈在里面,则此圆的圆心即为落点的平均位置。
OP=13.0(12.8~13.2均正确) cm。
(2)R应是被碰小球B的落地点,P为入射小球A碰撞后的落地点。
(3)小球落地时间t相同,由m A·OQt =m A OPt+m B ORt可知,动量守恒的验证表达式为:m A·OQ=m A·OP+m B·OR。
用最小的圆把所有落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置13.0(12.8~13.2均正确)(2)B A(3)m A·OQ=m A·OP+m B·OR2.某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中的动量守恒。
实验仪器如图所示,请根据实验过程和实验数据补全下表。
实验过程:(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(v2=0),用滑块1以初速度v1与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),碰后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t1和碰后通过光电门的遮光时间t2。
高三物理实验复习—验证动量守恒定律习题选编 包含答案
实验：验证动量守恒定律习题选编1、如图所示，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：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置O。
接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在水平面上。
重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P点；步骤2：把小球2放在斜槽末端B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。
重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N点；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N到O点的距离，即OM、OP、ON的长度。
（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是______。
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．小球1的质量应大于小球2的质量（2）上述实验除需测量OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。
A．B点距地面的高度hB．小球1和小球2的质量、C．小球1和小球2的半径r（3）当所测物理量满足表达式_______用实验所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
如果还满足表达式_____用实验所测量物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。
【答案】AC B m1∙OP=m1∙OM+m2∙ON m1∙OP2=m1∙OM2+m2∙ON22、如图所示，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，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，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。
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。
物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析
物理动量守恒定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．如图所示，在水平地面上有两物块甲和乙，它们的质量分别为2m 、m ，甲与地面间无摩擦，乙与地面间的动摩擦因数恒定．现让甲以速度0v 向着静止的乙运动并发生正碰，且碰撞时间极短，若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞，试求：（1）第一次碰撞过程中系统损失的动能 （2）第一次碰撞过程中甲对乙的冲量 【答案】(1)2014mv ；(2) 0mv 【解析】 【详解】解：(1)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为1v 、2v ，之后甲做匀速直线运动，乙以2v 初速度做匀减速直线运动，在乙刚停下时甲追上乙碰撞，因此两物体在这段时间平均速度相等，有：212v v =而第一次碰撞中系统动量守恒有：01222mv mv mv =+ 由以上两式可得：012v v =，20 v v = 所以第一次碰撞中的机械能损失为：222201201111222224E m v m v mv mv ∆=--=gg g g (2)根据动量定理可得第一次碰撞过程中甲对乙的冲量：200I mv mv =-=2．如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块b ,小车质量M =3kg ，AO 部分粗糙且长L =2m ，动摩擦因数μ=0.3，OB 部分光滑．另一小物块a ．放在车的最左端，和车一起以v 0=4m/s 的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连．已知车OB 部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内．a 、b 两物块视为质点质量均为m =1kg ，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动．（取g =10m/s 2）求：(1)物块a 与b 碰后的速度大小；(2)当物块a 相对小车静止时小车右端B 到挡板的距离；(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离．【答案】(1)1m/s (2) (3) x=0.125m【解析】试题分析：（1）对物块a，由动能定理得：代入数据解得a与b碰前速度：；a、b碰撞过程系统动量守恒，以a的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：；（2）当弹簧恢复到原长时两物块分离，a以在小车上向左滑动，当与车同速时，以向左为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，对小车，由动能定理得：，代入数据解得，同速时车B端距挡板的距离：；（3）由能量守恒得：，解得滑块a与车相对静止时与O点距离：；考点：动量守恒定律、动能定理。
验证动量守恒定律练习题(附答案)
验证动量守恒定律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mAv++mBv=_________ 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2.某同学用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。
实验时先使a 球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，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 球仍从同一位置由静止开始滚下，记录纸上的垂直投影点。
b 球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置。
（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：_________（填选项号）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. 测量地面相对于水平槽面的高度（3）设入射球a 、被碰球b 的质量分别为m 1、m 2，半径分别为r 1、r 2，为了减小实验误差，下列说法正确的是（）A.m1=m2，r1＞r2B.m1＞m2，r1=r2C.降低斜槽的高度D.入射小球释放点要适当高一些（4）关于小球落点的下列说法中正确的是（）A.如果小球每一次都从同一点无初速释放，重复几次的落点应当是重合的B.由于偶然因素存在，重复操作时小球的落点不重合是正常的，但落点应当比较密集C.测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3…P10，则OP应取OP1、OP2、OP3…OP10的平均值，即OP=（OP1+OP2+…+OP10）/10D.用半径尽量小的圆把P1、P2、P3…P10圈住，这个圆的圆心就是入射球落点的平均位置P3 ①下图所示为气垫导轨。
高考实验复习3附答案 验证动量守恒定律
验证动量守恒定律5．（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验．实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图1-3-5.1 中的_______（填“甲”或“乙”）、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_______．（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）图1-3-5.1（2）某次实验时碰撞前B 滑块静止，A 滑块匀速向B 滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图1-3-5.2所示．图1-3-5.2已知相邻两次闪光的时间间隔为T ，在这4次闪光的过程中，A 、B 两滑块均在0~80 cm 范围内，且第1次闪光时，滑块A 恰好位于x =10 cm 处．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，则可知碰撞发生在第1次闪光后的___________时刻，A 、B 两滑块质量比:A B m m =_______．6．某学习小组通过下图1-3-6实验装置来验证动量守恒定律。
A 是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽。
斜槽末端与水平桌面平行，B 是气垫导轨，C 是光电门，D 是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片。
实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h ，得到挡光片每次通过光电门的时间t ，做出h 21t-图象，已测出小球质量为m 、滑块总质量为M 、挡光片宽度为d 、重力加速度为g ，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失。
图1-3-6（1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t 1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v 1＝_____。
（2）只要满足关系式h ＝_____（用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒。
2验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析
2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．如图甲所示，在验证动量守恒定律实验时，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，继续匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。
（1）若获得纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）．A为运动起始的第一点，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（填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。
（2）已测得小车A的质量m1=0.30kg，小车B的质量为m1=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为kg•m/s，碰后系统总动量为kg•m/s．（结果保留四位有效数字）（3）实验结论：。
2．如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管径略大于两球直径），金属管水平固定在离地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧，现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小取g，按下述步骤进行实验：①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2；②用刻度尺测出管口离地面的高度h；③解除锁定记录两球在水平地面上的落点N、M；根据该同学的实验，回答下列问题：（1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是A．弹簧的压缩量△xB．P、Q两球落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2C．金属管的长度LD．两球从弹出到落地的时间t1、t2（2）根据测量物理量可得弹性势能的表达式。
（3）如果满足关系式，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属球组成的系统动量守恒（用测得的物理量符号表示）。
3．某物理实验小组的同学安装“验证动量守恒定律”的实验装置如图1所示．让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，则：（1）下列关于实验的说法正确的是．A．轨道末端的切线必须是水平的B．斜槽轨道必须光滑C．入射球m1每次必须从同一高度滚下D．应满足入射球m1质量小于被碰小球m2（2）在实验中，根据小球的落点情况，该同学测量出OP、OM、ON、O'P、O'M、O'N的长度，用以上数据合理地写出验证动量守恒的关系式为．（3）在实验中，用20分度的游标卡尺测得两球的直径相等，读数部分如图2所示，则小球的直径为mm．4．在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图中斜槽部分与水平槽部分平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验。
高中物理动量守恒定律真题汇编(含答案)
高中物理动量守恒定律真题汇编(含答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如下图,质量为 M=2kg 的小车静止在光滑的水平地面上,其AB 局部为半径R=0.3m一一1 一的光滑一圆孤,BC 局部水平粗糙,BC 长为L=0.6m .一可看做质点的小物块从A 点由静止4(1)小物块与小车 BC 局部间的动摩擦因数;(2)小物块从A 滑到C 的过程中,小车获得的最大速度.【答案】(1) 0.5 (2) 1m/s 【解析】解：(1)小物块滑到C 点的过程中,系统水平方向动量守恒那么有： (M m)v 0所以滑到C 点时小物块与小车速度都为 0由能量守恒得：mgR mgLR解得： R 0.5L(2)小物块滑到B 位置时速度最大,设为 必,此时小车获得的速度也最大,设为V 2由动量守恒得：mv 1 Mv 2121 2 由能重寸恒得：mgR — mv 1— Mv 2 22联立解得：v 2 1m / s2.如下图,一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上,光滑圆弧 MN 的半径为R=3.2m,水平局部NP 长L=3.5m,物体B 静止在足够长的平板小车 C 上,B 与小车的接触 面光滑,小车的左端紧贴平台的右端.从 M 点由静止释放的物体 A 滑至轨道最右端P 点后 再滑上小车,物体 A 滑上小车后假设与物体 B 相碰必粘在一起,它们间无竖直作用力. A 与释放,滑到C 点刚好相对小车停止.小物块质量 m=1kg,取 g=10m/s 2.求:平台水平轨道和小车上外表的动摩擦因数都为0.4,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相取 g=10m/s 2,求等.物体A 、B 和小车C 的质量均为1kg,K(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小?考点：牛顿第二定律；动量守恒定律；能量守恒定律(2)物体A 在NP 上运动的时间？ (3)物体A 最终离小车左端的距离为多少？【答案】(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小为30N ；(2)物体A 在NP 上运动的时间为 0.5s (3)物体A 最终离小车左端的距离为33m 16【解析】试题分析：(1)物体A 由M 到N 过程中,由动能定理得： 在N 点,由牛顿定律得 F N -m A g=m A 联立解得F N =3m A g=30N由牛顿第三定律得,物体 A 进入轨道前瞬间对轨道压力大小为:(2)物体A 在平台上运动过程中2m A gR=m A v NF N ' =3A g=30N(imAg=mAa 2 L=v N t-at 代入数据解得t=0.5s t=3.5s (不合题意,舍去)(3)物体A 刚滑上小车时速度 v 〔= v N -at=6m/s从物体A 滑上小车到相对小车静止过程中,小车、物体 A 组成系统动量守恒,而物体 B 保持静止(m A + m C )v 2= m A v 1小车最终速度 v 2=3m/s此过程中A 相对小车的位移为 L 1,那么,1 2 129mgL 1 — mv 1 - 2mv 2 解得：L [=1m2 24物体A 与小车匀速运动直到 A 碰到物体B, A, B 相互作用的过程中动量守恒:(m A + m B )v 3= m A V 2此后A, B 组成的系统与小车发生相互作用,动量守恒,且到达共同速度V 4(m A + m B )v 3+m C v 2=" (m" A +m B +m C ) v 4此过程中A 相对小车的位移大小为L 2,那么mgL 2 1mv 22 1 2 22mv 3213mv 42解得:23 1_2= — m16物体A 最终离小车左端的距离为,33 x=L i -L 2=— m163.光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、 C,质量分别为 m A 3m 、m Bmb m ,开始时B 、C 均静止,A 以初速度V o 向右运动, 起,此后A 与B 间的距离保持不变.求A 与B 相撞后分开,B 又与C 发生碰撞并粘在一 B 与C碰撞前B 的速度大小.239 _94PU 经过 次a 盘变和 次3盘变,取后变成铅的同位 素.(填入铅的三种同位素 206 Pb 、282Pb 、282Pb 中的一种)(2)某同学利用如下图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..假设本实验允许的最大误差为土猊,此 实验是否成功地验证了动量守恒定律? 【解析】【详解】(1)设发生了 x 次“衰变和y 次3衰变,【解析】 【分析】设A 与B 碰撞后,A 的速度为V A , B 与C 碰撞前B 的速度为％, B 与C 碰撞后粘在一起的 速度为V,由动量守恒定律得： 对A 、B 木块：m A V o对B 、C 木块：M B由A 与B 间的距离保持不变可知 v A v 联立代入数据得：m A V A m B V Bmb4 .[物理出彳3—5] (1)天然放射性元素207【答案】(1) 8, 4, 82Pb ； (2)根据质量数和电荷数守恒可知,2x-y+82=94, 239=207+4x;由数学知识可知,x=8, y=4.假设是铅的同位素206,或208,不满足两数守恒, 因此最后变成铅的同位素是282Pb(2)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h i,碰撞前B 球 的速度为V B .在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得h 1 l(1 cos45)①1 22m B V B m B ghi ②设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P i 、P 2.有 P i = m B V B ③所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律.5.氢是一种放射性气体,主要来源于不合格的水泥、墙砖、石材等建筑材料.呼吸时氨气 会随气体进入肺脏,氢衰变时放出射线,这种射线像小 炸弹〞一样轰击肺细胞,使肺细胞受损,从而引发肺癌、白血病等.假设有一静止的氢核222Rn 发生 衰变,放出一个速度为V .、质量为m 的 粒子和一个质量为 M 的反冲核针288 Po 此过程动量守恒,假设氢核发 生衰变时,释放的能量全部转化为粒子和针核的动能.(1)写衰变方程;联立①②③式得同理可得联立④⑤式得代人条件得由此可以推出 P m B J 2gl (1 cos45 ) ④F 2 (m A m B R2gl(1 cos30 )⑤P 2 m A m B 1 cos30 - - -------- J d P 1 m B . 1 cos452P2… —1.03⑦P(2)求出反冲核针的速度；(计算结果用题中字母表示相反；(3) m 【解析】 【分析】 【详解】(1)由质量数和核电荷数守恒定律可知,核反响方程式为222 218 4..86Rn 84 Po+2He (2)核反响过程动量守恒,以 a 离子的速度方向为正方向 由动量守恒定律得mv 0 Mv 0解得vmv 0■,负号表示方向与 a 离子速度方向相反 M(3)衰变过程产生的能量21 2 1 2M m mv oE -mv 2 - Mv 2-2 22M由爱因斯坦质能方程得2E mc解得M m mv 2m ------------ 5——2Mc 26.如下图,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A 点由静止出发绕.点下摆,当摆到最低点 B 时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自己刚好能回到高处 A.求男演员落地点 C 与O 点的水平距离s.男演员质量 m 1 和女演员质量 m 2之比m 1 ：m 2=2,秋千的质量不计,秋千的摆长为R, C 点比.点低5R.【答案】8R 【解析】【分析】 【详解】两演员一起从从 A 点摆到B 点,只有重力做功,机械能守恒定律,设总质量为 m,那么12(3)求出这一衰变过程中的质量亏损.(计算结果用题中字母表示)2222184 ..【答木】(1) 86 Rn 84 Po 2 He ; (2) vmv o负号表示方向与“离子速度方向2M m mv 0 2Mc 2mgR -mv1 2女演员刚好能回到高处,机械能依然守恒：m2gR -m2v12女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,两演员系统动量守恒：(m l m2) v m2v l m1v2③根据题意：m1 ：m2 2有以上四式解得：v22 2gR1c 8R接下来男演员做平抛运动：由4R -gt2,得t —2 . g因而：s v2t 8R；【点睛】两演员一起从从A点摆到B点,只有重力做功,根据机械能守恒定律求出最低点速度；女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,两演员系统动量守恒,由于女演员刚好能回到高处,可先根据机械能守恒定律求出女演员的返回速度,再根据动量守恒定律求出男演员平抛的初速度,然后根据平抛运动的知识求解男演员的水平分位移；此题关键分析求出两个演员的运动情况,然后对各个过程分别运用动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解.7.光滑水平面上质量为1kg的小球A,以2.0m/s的速度与同向运动的速度为 1.0m/s、质量为2kg的大小相同的小球B发生正碰,碰撞后小球B以1.5m/s的速度运动.求：I~~J S I(1)碰后A球的速度大小；(2)碰撞过程中A、B系统损失的机械能.【答案】V A 1.0m/s, E损0.25J【解析】试题分析：(1)碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律可以求出小球速度.(2)由能量守恒定律可以求出损失的机械能.解：(1)碰撞过程,以A的初速度方向为正,由动量守恒定律得：m A V A+m B V B=m A V A+m B v B代入数据解：v A=1.0m/s②碰撞过程中A、B系统损失的机械能量为：_1 2,1 2 _ 1 y 2 _ 1 ,2KE损一］山正且? /8 ①山尸A/㈤胪B代入数据解得：E 损=0.25J 答：①碰后A 球的速度为1.0m/s ；②碰撞过程中A 、B 系统损失的机械能为 0.25J.【点评】小球碰撞过程中动量守恒、机械能不守恒,由动量守恒定律与能量守恒定律可以 正确解题,应用动量守恒定律解题时要注意正方向的选择.8 .如下图,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为科使木板与重物以共同的速度 v o 向右运动,某时刻木板与墙发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后木板以原速率反弹长,重物始终在木板上.重力加速度为g.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间4V 0 3~g解：木板第一次与墙碰撞后,向左匀减速直线运动,直到静止,再反向向右匀加速直线运动直到与重物有共同速度,再往后是匀速直线运动,直到第二次 撞墙. 木板第一次与墙碰撞后,重物与木板相互作用直到有共同速度V,动量守恒,有：2mv o - mv o = (2m+m) v, 解得： v=^-木板在第一个过程中,用动量定理,有： mv - m ( - v 0)=科2mgt…〜一 一 1? 1 2八用动能TE 理,有： -mv --IDV O =-科 2mgs木板在第二个过程中,匀速直线运动,有： s=vt 2,,一,…~、2v n 2v n I 4V n木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t=t l +t 2=—-+——-=一-3|Xg_ ……入……工……L,[W答：木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间为34M【点评】此题是一道考查动量守恒和匀变速直线运动规律的过程复杂的好题,正确分析出 运动规律是关键.9 .如下图,带有 1光滑圆弧的小车 A 的半径为R,静止在光滑水平面上.滑块C 置于4木板B 的右端,A 、B 、C 的质量均为 m, A 、B 底面厚度相同.现 B 、C 以相同的速度向右 匀速运动,B 与A 碰后即粘连在一起,C 恰好能沿A 的圆弧轨道滑到与圆心等高.设木板足够处.那么：(重力加速度为 g)(1)B 、C 一起匀速运动的速度为多少？(2)滑块C 返回到A 的底端时AB 整体和C 的速度为多少?【解析】此题考查动量守恒与机械能相结合的问题.(1)设B 、C 的初速度为vo, AB 相碰过程中动量守恒,设碰后 AB 总体速度u,由12 1 2 12-mv 0 - 2mu - 3mu mgR 2 2 2解得 v o 2.3gR(2)C 从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中,满足水平方向动量守恒、机械能守恒,有 mv 0 2mu mv 1 2mv 210.如下图,在光滑的水平面上,质量为 4m 、长为L 的木板右端紧靠竖直墙壁,与墙壁 不粘连.质量为 m 的小滑块(可视为质点)以水平速度 v 0滑上木板左端,滑到木板右端时 速度恰好为零.现小滑块以水平速度 v 滑上木板左端,滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,小滑块弹回后,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,求 一的值. 0v 1【答案］一二三 %- 【解析】1 2试题分析：小滑块以水平速度 v 0右滑时,有：fL =0- - mv 2 (2分)2mv o 2mu ,解得 uV2C 滑到最高点的过程mv o 2mu 3mu1 2—mv 0 2-2mu 21mv ； - 2mv 2 2 22 解得：v 1 mgR, 35,3gR31 o 1 o小滑块以速度v 滑上木板到运动至碰墙时速度为vi,那么有 fL = — mv 1-—mv (2分)2 2滑块与墙碰后至向左运动到木板左端,此时滑块、木板的共同速度为 丫2,那么有 mv i =(m 4m)v 2(2 分)1 2 1 2由总能重寸恒可得：fL= —mv 1 -- (m 4m)v 2 (2分)2 2 v 3上述四式联立,解得 一一(1分)v o 2考点：动能定理,动量定理,能量守恒定律.11.如下图,一质量为 M 的平板车B 放在光滑水平面上,在其右端放一质量为 m 的小 木块A, m 〈M,A 、B 间粗糙,现给 A 和B 以大小相等、方向相反的初速度 v0,使A 开始向 左运动,B 开始向右运动,最后 A 不会1t 离B,求：(1) A 、B 最后的速度大小和方向；(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车的速度大小和方向.…… M m2Mm 2【答案】(1) ------------------------- v 0 (2) -------------- v 0M m 2 Mg【解析】试题分析：(1)由A 、B 系统动量守恒定律得：Mv0 —mv0= (M +m ) v ①一 M -w所以v=- ---------- v0 方向向右(2) A 向左运动速度减为零时,到达最远处,设此时速度为 Mv 0 mv 0Mv0 — mv0="Mv' v -------------------- 方 向向右M考点：动量守恒定律；点评：此题主要考查了动量守恒定律得直接应用,难度适中.12.如下图,粗细均匀的圆木棒 A 下端离地面高 H,上端套着一个细环 B. A 和B 的质 量均为m, A 和B间的滑动摩擦力为f,且fvmg.用手限制A 和B 使它们从静止开始自由 下落.当A 与地面碰撞后,A 以碰撞地面时的速度大小竖直向上运动,与地面发生碰撞时 间极短,空气阻力不计,运动过程中 A 始终呈竖直状态.求：假设 A 再次着地前B 不脱离A, A 的长度应满足什么条件？v'那么由动量守恒定律得:r~丘7 --------------(mg + D【解析】试题分析：设木棒着地时的速度为l v°,由于木棒与环一起自由下落,那么也=\Z两木棒弹起竖直上升过程中,由牛顿第二定律有：对木棒：『+ mg ai = -解得：山,方向竖直向下对环：・_ mg-/解得上m方向竖直向下可见环在木棒上升及下降的全过程中一直处于加速运动状态,所以木棒从向上弹起到再次着地的过程中木棒与环的加速度均保持不变2 vo木棒在空中运动的时间为在这段时间内,环运动的位移为--■ . ■要使环不碰地面,那么要求木棒长度不小于x,即,兰冈L>...................解得：+考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度,所以在做这一类问题时,特别又是多过程问题时,先弄清楚每个过程中的运动性质,根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力。
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．。
高考物理动量守恒定律题20套(带答案)含解析
高考物理动量守恒定律题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．水平放置长为L=4.5m 的传送带顺时针转动，速度为v =3m/s ，质量为m 2=3kg 的小球被长为1l m =的轻质细线悬挂在O 点，球的左边缘恰于传送带右端B 对齐；质量为m 1=1kg 的物块自传送带上的左端A 点以初速度v 0=5m/s 的速度水平向右运动，运动至B 点与球m 2发生碰撞，在极短的时间内以碰撞前速率的12反弹，小球向右摆动一个小角度即被取走。
已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，取重力加速度210m/s g =。
求：（1）碰撞后瞬间，小球受到的拉力是多大？（2）物块在传送带上运动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少？ 【答案】（1）42N （2）13.5J 【解析】 【详解】解：设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动，根据动能定理：221111011=22m gL m v m v μ--解之可得：1=4m/s v 因为1v v <，说明假设合理滑块与小球碰撞，由动量守恒定律：21111221=+2m v m v m v - 解之得：2=2m/s v碰后，对小球，根据牛顿第二定律：2222m v F m g l-=小球受到的拉力：42N F =（2）设滑块与小球碰撞前的运动时间为1t ，则()01112L v v t =+ 解之得：11s t =在这过程中，传送带运行距离为：113S vt m == 滑块与传送带的相对路程为：11 1.5X L X m ∆=-=设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最大时间为2t 则根据动量定理：121112m gt m v μ⎛⎫-=-⋅⎪⎝⎭解之得：22s t =滑块向左运动最大位移：121122m x v t ⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭=2m 因为m x L <，说明假设成立，即滑块最终从传送带的右端离开传送带 再考虑到滑块与小球碰后的速度112v <v ， 说明滑块与小球碰后在传送带上的总时间为22t在滑块与传送带碰撞后的时间内，传送带与滑块间的相对路程22212X vt m ∆==因此，整个过程中，因摩擦而产生的内能是()112Q m g x x μ=∆+∆=13.5J2．在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A 、B 、C ，三球的质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 、m C =6kg ，初状态BC 球之间连着一根轻质弹簧并处于静止，B 、C 连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A 球以v 0=9m/s 的速度向左运动，与同一杆上的B 球发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），求：（1）A 球与B 球碰撞中损耗的机械能； （2）在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能； （3）在以后的运动过程中B 球的最小速度． 【答案】（1）；（2）；（3）零．【解析】试题分析：（1）A 、B 发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律有：碰后A 、B 的共同速度损失的机械能（2）A 、B 、C 系统所受合外力为零，动量守恒，机械能守恒，三者速度相同时，弹簧的弹性势能最大根据动量守恒定律有：三者共同速度最大弹性势能（3）三者第一次有共同速度时，弹簧处于伸长状态，A 、B 在前，C 在后．此后C 向左加速，A 、B 的加速度沿杆向右，直到弹簧恢复原长，故A 、B 继续向左减速，若能减速到零则再向右加速．弹簧第一次恢复原长时，取向左为正方向，根据动量守恒定律有：根据机械能守恒定律：此时A 、B 的速度，C 的速度可知碰后A 、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的，故B的最小速度为零 ．考点：动量守恒定律的应用，弹性碰撞和完全非弹性碰撞．【名师点睛】A 、B 发生弹性碰撞，碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒，结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与B 球碰撞中损耗的机械能．当B 、C 速度相等时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，结合B 、C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能．弹簧第一次恢复原长时，由系统的动量守恒和能量守恒结合解答3．如图所示,在倾角30°的斜面上放置一个凹撸B,B 与斜面间的动摩擦因数36μ=；槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点),它到凹槽左侧壁的距离d =0.1m ，A 、B 的质量都为m=2kg ，B 与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩摞力,不计A 、B 之间的摩擦,斜面足够长．现同时由静止释放A 、B,经过一段时间,A 与B 的侧壁发生碰撞,碰撞过程不计机械能损失,碰撞时间极短,g 取210/m s .求：(1)释放后物块A 和凹槽B 的加速度分别是多大?(2)物块A 与凹槽B 的左侧壁第一次碰撞后瞬间A 、B 的速度大小；(3)从初始位置到物块A 与凹糟B 的左侧壁发生第三次碰撞时B 的位移大小． 【答案】（1）（2）v An =(n-1)m∙s -1，v Bn ="n" m∙s -1（3）x n 总=0.2n 2m 【解析】 【分析】【详解】（1）设物块A 的加速度为a 1，则有m A gsin θ=ma 1， 解得a 1=5m/s 2凹槽B 运动时受到的摩擦力f=μ×3mgcos θ=mg 方向沿斜面向上； 凹槽B 所受重力沿斜面的分力G 1=2mgsin θ=mg 方向沿斜面向下； 因为G 1=f ，则凹槽B 受力平衡，保持静止，凹槽B 的加速度为a 2=0 （2）设A 与B 的左壁第一次碰撞前的速度为v A0，根据运动公式：v 2A0=2a 1d 解得v A0=3m/s ；AB 发生弹性碰撞，设A 与B 第一次碰撞后瞬间A 的速度大小为v A1，B 的速度为v B1，则由动量守恒定律：0112A A B mv mv mv =+ ；由能量关系：2220111112222A AB mv mv mv =+⨯ 解得v A1=-1m/s(负号表示方向)，v B1=2m/s4．如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v 1、v 2同向运动，并发生对心碰撞，碰后m 2被右侧墙壁原速弹回，又与m 1碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m 1球速度的大小.【答案】【解析】设两个小球第一次碰后m 1和m 2速度的大小分别为和，由动量守恒定律得：（4分） 两个小球再一次碰撞，（4分）得：（4分）本题考查碰撞过程中动量守恒的应用，设小球碰撞后的速度，找到初末状态根据动量守恒的公式列式可得5．装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击．通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因．质量为2m 、厚度为2d 的钢板静止在水平光滑桌面上．质量为m 的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿．现把钢板分成厚度均为d 、质量均为m 的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示．若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度．设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响．【答案】【解析】设子弹初速度为v0，射入厚度为2d的钢板后，由动量守恒得：mv0=(2m＋m)V（2分）此过程中动能损失为：ΔE损＝f·2d=12mv20－12×3mV2（2分）解得ΔE＝13mv20分成两块钢板后，设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和V1：mv1＋mV1＝mv0（2分）因为子弹在射穿第一块钢板的动能损失为ΔE损1＝f·d=mv2（1分），由能量守恒得：1 2mv21＋12mV21＝12mv20－ΔE损1（2分）且考虑到v1必须大于V1，解得：v1＝13(26v0设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2，由动量守恒得：2mV2＝mv1（1分）损失的动能为：ΔE′＝12mv21－12×2mV22（2分）联立解得：ΔE′＝13(1)2×mv20因为ΔE′＝f·x（1分），可解得射入第二钢板的深度x为：（2分）子弹打木块系统能量损失完全转化为了热量，相互作用力乘以相对位移为产生的热量，以系统为研究对象由能量守恒列式求解6．如图所示，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极端的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰，三车以共同速度又运动了距离L时停止。
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.。
人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律1-4实验：验证动量守恒定律练习含答案
第一章动量守恒定律4 实验:验证动量守恒定律基础过关练题组一研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.(2024湖北荆州中学月考)小佳同学用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图甲所示。
乙(1)该同学用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,可知遮光条的宽度d=cm,随后将两块宽度均为d的遮光条安装到两滑块上。
(2)安装好气垫导轨和光电门,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,轻推滑块使滑块获得一个初速度,使它从轨道左端向右运动,若滑块通过光电门1的时间(选填“>”“<”或“=”)通过光电门2的时间,则可以认为导轨水平。
(3)用托盘天平测得滑块A、B的质量(均包括遮光条)分别为m A、m B,调整好气垫导轨后,将滑块A向左推出,与静止的滑块B发生碰撞,碰后两滑块没有粘连,与光电门1相连的计时器先后两次显示的挡光时间分别记为Δt1和Δt2,与光电门2相连的计时器显示的挡光时间为Δt3。
从实验结果可知两滑块的质量满足m A(选填“>”“<”或“=”)m B,则验证碰撞过程中动量守恒的表达式为(用题中涉及的物理量符号表示)。
2.(2023山东青岛第五十八中学月考)某同学利用电火花计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。
气垫导轨装置如图甲所示,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,使滑块稳定地漂浮在导轨上,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。
(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向气垫导轨通入压缩空气;③把电火花计时器固定在紧靠气垫导轨左端的弹射架的左侧,使纸带穿过电火花计时器和弹射架,纸带右端固定在滑块1的左端,调节电火花计时器的高度,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绷紧的橡皮绳;⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;⑥先接通电火花计时器的电源,然后释放滑块1,让滑块1带动纸带一起运动,撞上带橡皮泥的滑块2后粘在一起继续运动;⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图乙所示;⑧测得滑块1的质量为300 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为320 g。
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。
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。
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。
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实验：验证动量守恒定律习题选编1、如图所示，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：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置O。
接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在水平面上。
重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P点；步骤2：把小球2放在斜槽末端B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。
重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N点；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N到O点的距离，即OM、OP、ON的长度。
（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是______。
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．小球1的质量应大于小球2的质量（2）上述实验除需测量OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。
A．B点距地面的高度hB．小球1和小球2的质量、C．小球1和小球2的半径r（3）当所测物理量满足表达式_______用实验所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
如果还满足表达式_____用实验所测量物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。
【答案】AC B m1∙OP=m1∙OM+m2∙ON m1∙OP2=m1∙OM2+m2∙ON22、如图所示，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，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，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2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m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON(3)若两球碰撞前后的动量守恒，其表达式为____________________[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]。
【答案】C ADE m1·OM＋m2·ON=m1·OP m1·OM2＋m2·ON2=m1·OP23、某实验小组用图甲所示的装置验证动量守恒定律.实验时，先将金属小球A从斜槽上某一固定位置由静止释放，A从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次把相同半径的塑料小球B放在与斜槽末端等高的支柱上，让A仍从斜槽上同- -位置由静止释放，与B碰撞后，A、B分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次.图中0点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，M、P、N分别为小球落点的痕迹，小立柱与斜槽末端的距离等于小球的直径。
(1)下列说法正确的是_________。
A ．斜槽的末端必须水平B ．需要测量斜槽末端距地面的高度C ．图中M 点是未放小球B 时小球A 的落点痕迹D ．图中P 点是未放小球B 时小球A 的落点痕迹(2)用螺旋测微器测量小球的直径时示数如图乙所示，则小球的直径d =_________mm 。
(3)实验中测出小球的直径及M 、P 、N 与0点的距离分别用d 、OM 、OP 、ON 表示，若碰撞过程中动量守恒，则两小球的质量之比A Bm m =___________(用所给符号表示)。
【答案】AD; 7.500; ON d OP OM--; 4、某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A 、B 两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，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C 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C 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，图中O 是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P 、为未放被碰小球B 时A 球的平均落点，M 为与B 球碰后A 球的平均落点，N 为被碰球B 的平均落点．若B 球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP ，，米尺的零点与O 点对齐。
（注意M A >M B ）（1）碰撞后B球的水平射程应为_____cm。
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?答：____________（填选项号）。
A．测量A球或B球的直径B．测量A球和B球的质量C．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离D．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离E．测量G点相对于水平槽面的高度（3）、实验所需验证的表达式为：___________。
【答案】64.7cm（64.2-65.2cm均可）B、C、D m A·OP’ = m A·OM + m B·ON5、“探究碰撞中的不变量”的实验中：（1）入射小球m1=15 g，原静止的被碰小球m2=10 g，由实验测得它们在碰撞前后的x -t图象如图甲所示，可知入射小球碰撞后的m1v1′是_____kg·m/s，入射小球碰撞前的m1v1是_____kg·m/s，被碰撞后的m2v2′是_____kg·m/s.由此得出结论_______________________________．（2）实验装置如图乙所示，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m a＞m b，r a=r b（3）图乙中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是________．A．m1·ON=m1·OP＋m2·OMB．m1·OP=m1·ON＋m2·OMC．m1·OP=m1·OM＋m2·OND．m1·OM=m1·OP＋m2·ON【答案】（1）0.0075 0.015 0.0075 碰撞中mv的矢量和是不变量（碰撞过程中动量守恒）BCD C6、某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。
在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b。
其中，b与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。
a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。
实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。
再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。
解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。
重复实验10次。
实验中，小球落点记为A、B、C。
(1)若a球质量为m a，半径为r a；b球质量为m b，半径为r b。
b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______ 。
A．m a<m b，r a=r b B．m a<m b，r a<r b C．m a>m b，r a=r b D．m a>m b，r a>r b(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。
A．小球a的质量m a和小球b的质量m b B．小球飞出的水平距离OA、OB、OCC．桌面离地面的高度h D．小球飞行的时间(3)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。
（用题中已测量的物理量表示）(4)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能E p为_______。
（用题中已测量的物理量表示）【答案】A AB m b •OB =m b •OA +m a •OC 24b P m g OB E h⋅= 7、碰撞一般分为弹性碰撞和非弹性碰撞,发生弹性碰撞时,系统的动量守恒,机械能也守恒;发生非弹性碰撞时,系统的动量守恒,但机械能不守恒。
为了判断碰撞的种类,某实验兴趣小组用如图“碰撞实验器”设计了如下实验。
实验步骤如下:①按照如图所示的实验装置图,安装实物图。
②调整斜槽末端水平，O 为斜槽末端竖直投影。
③在轨道上固定一挡板S ，从贴紧挡板S 处由静止释放质量为m 1的小球 1，小球1落在P 点，用刻度尺测得P 点与O 点距离2L 。
④在装置末端放置一个大小与小球1相同的小球2，其质量为m 2。
现仍从S 处静止释放小球1，小球1与小球2发生正碰，小球2落在N 点，小球1落在M 点，测得OM 为L ，ON 为3L 。
(1)若入射小球质量为1m ，半径为r 1，被碰小球质量为2m ，半径为r 2，则要求_______。
A ．12m m >； 12r r >B ．12m m <； 1r r <C ．12m m >；12r r =D ．12m m <；12r r =(2)小球1与小球2的质量之比1m ∶2m =____。
(3)若两小球均看作质点，以两球为系统，碰前系统初动能E k0=____，碰后系统末动能E k =____，则系统机械能 _____(选填“守恒”或“不守恒”)，可以得出两球的碰撞是____碰撞。
(E k0、E k 用题目中字母H 、m 2、L 和重力加速度g 表示)【答案】C 3:1 223m L g H 223m L g H守恒 弹性 8、某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：（1）先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖立于靠近槽口处，使小球a 从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕O 。
（2）将木板向右平移适当距离，再使小球a 从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕B 。
（3）把半径相同的小球b 静止放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球a 仍从原固定点由静止开始滚下，与b 球相碰后，两球撞在木板上，并在记录纸上留下压痕A 和C 。