金版教程2014年高考物理规范特训 实验15验证动量守恒定律

金版教程2014年高考物理规范特训 实验15验证动量守恒定律内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 “验证碰撞中的动量守恒”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. 斜槽轨道末端的切线是水平的C. 入射球每次都要从同一高度由静止滚下D. 碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行解析：斜槽轨道越光滑越好，但只要保证小球每次滚到槽口时速度相同即可，故不必苛求，为保证小球碰前碰后都做平抛运动，B、C 、D 三项条件必须得到保证答案：“验证动量守恒定律”的实验中，关于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，入射小球的入射速度越小，误差越小B释放点越高，两球碰后水平位移越大 2、，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，水平槽对被碰小球的阻力越小解析：该实验产生误差的主要原因有：(1)两球相碰时水平方向外力的影响； (2)小球做平抛运动时水平位移测量不准确；(3)没有确保两球在水平方向发生正碰综上可知 B、案：“验证动量守恒定律”的实验中，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，不是理想点，有一定的大小，从而 3、带来作图上的误差D测量长度时有误差解析：由于碰撞前后小球的速度方向不是绝对沿水平方向，落点不确定，长度测量等都是造成误差的主要原因，而在本实验中，由于小球的运动速度不是很大， ，但不是产生误差的主要原因答案：有下列 A、B、C、D 四个小球，在做“验证碰撞中的动量守恒”的实验时，入射小球应用_球，被撞小球应用_A. 质量为 43 g，直径为 2.2 质量为 32 g，直径为 3.2 质量为 5.2 g，直径为 2.2 质量为 20 g，直径为 3.2 射小球质量应大于被碰小球质量，且质量相差应较大两球的体积应相等答案：A做碰撞中的动量守恒的实验时，不需要测量的物理量有()A入射小球和被碰小球的 4、质量B入射小球和被碰小球的直径C斜槽轨道的末端距地面的高度D入射球开始滚下时的初始位置与碰撞前位置的高度差E入射球未碰撞时飞出的水平距离F入射球和被碰小球碰撞后飞出的水平距离解析：根据实验原理和公式 m 1 m 2 ，可知选 B、C、M 图所示，甲、乙为两个实验的装置图(1)甲、乙两图中，可以“验证动量守恒定律”的装置图是_.(2)关于甲、乙两个实验，下列说法正确的是( )A只有甲实验必须测量质量B只有乙实验中需要记录时间C 两个实验都需要使用刻度尺解析：(1)甲图是用来验证动量守恒，乙图用来验证机械能守恒(2)乙实验中有打点计时器不需要记录时间，且实验中不需要重垂线答案：(1)甲(2)同学用 5、如图所示的装置做“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(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 球 a、b 的质量 ma、m 球 a、b 的半径 球 a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间 录纸上 O 点到 A、B 、C 各点的距离 B 、a 球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差 h(2)根据实验要求，m “大于 6、” 、 “小于”或“等于”)；(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。 ( 不必作分析)_；(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，如图给出了小球 a 落点附近的情况，由图可得 离应为_5)按照本实验方法，1)必须测量的物理量有两小球的质量 ma、m b，各落点 A、B、C 到 B、选 B、 (2)为使 须有 ma3)a 球还要在水平段运动一小段，因此， 不影响实验结果(4)心位置大约在 5)m m 1)2)大于(3) b 球先落地，对实验结果无影响(4)5)如图所示，在实验室用两端带有竖直挡 7、板 C 和D 的气垫导轨和有固定挡板的质量都是 M 的滑块 A 和B 做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下： 和 B 紧贴在一起，在 A 上放质量为m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住 A 和 B，在A 和 B 的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态；时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当 与固定挡板 C 和 D 碰撞时，电子计时器自动停表，记下 A 至 C 的运动时间 至D 的运动时间 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)只有关系式_成立，即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和解析：(1)使气垫导轨水平(2)滑块 的距离 的右 8、端到挡板 3)由动量守恒定律列方程式(Mm)s 1/s 2/解析92012普陀区模拟如图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 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 离水平桌面的距离为 b，C 点与桌子边沿间的水平距离为 1)还需要测量的量是_、_和_(2)根据测量的数据，该实验中动 9、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 的质量能求出弹性球 1 的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高 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 的动量变化(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程22m 1 m 2 h b 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相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：用天平测出两个小球的质量(分别 10、为 m1按照如图所示的那样，安装好实验装置将斜槽 定在桌边，使槽的末端处的切线水平将一斜面 接在斜槽末端先不放小球 小球 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将小球 在斜槽末端边缘处，让小球 斜槽顶部 A 处滚下，使它们发生碰撞后，记下小球 斜面上的落点位置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 点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到 B 点的距离分别为 E、L 答下列问题： (1)小球 生碰撞后，m 1 的落点是图中的_点，m 2 的落点是图中的_点(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式_，则说明碰撞中动量守恒(3)用测得的物理 11、量来表示，只要再满足关系式_，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞解析：由平抛运动的知识可知，设斜面 ，小球从斜面顶端平抛落到斜面上，两者距离为 L，则 v 、g 都是恒量，所以 v ，v 2L，所以动量守恒的表达式可以是m 1 m 2D m 1LDm 1)DF(2)m 1 m 2D )m 1LDm 2同学利用如图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，且最大摆角为 30%，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 mA、m B，摆长为 l，B 球的初始高度为 撞前据题意及机械。