2019版高考物理一轮复习 实验十二 验证动量守恒定律学案（无答案

哈哈哈哈哈哈哈哈你好好啊实验十二：验证动量守恒定律

一、选择题

1．(2017年湖北六校联合体大联考)利用如图KS12-1所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，入射小球和被碰小球的质量分别为m1，m2.关于该实验下列说法正确的是( )

图KS12-1

A．m1一定要大于m2，但它们的直径一定要相等 B．不放被碰小球时，入射小球平均落点为N点 C．斜槽的动摩擦因数越小，实验的误差越小 D．适当增大自由下落的高度，可减小实验的误差 二、非选择题

2．图KS12-2所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz.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．已知滑块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________运动，其速度大小为________m/s，本实验中得到的结论是：_________________________________________________.

图KS12-2

2

3．在“探究碰撞中的不变量”的实验中，也可以探索mv这个量(对应于动能)的变化情况：

甲 乙

丙 图KS12-3

2

(1)若采用弓形弹片滑块的方案如图KS12-3甲所示，弹开后的mv的总量________(填

2

“大于”“小于”或“等于”)弹开前mv的总量，这是因为：___________________________ ________________.

2

(2)若采用如图乙所示的方案，碰撞前mv的总量______(填“大于”“小于”或“等

2

于”)碰后mv的总量，说明碰撞中机械能________(填“守恒”或“不守恒”)．

2

(3)若采用图丙所示的方案，碰撞前mv的总量______(填“大于”“小于”或“等于”)2

碰后mv的总量，说明碰撞中存在________损失．

4．某同学用如图KS12-4甲所示的装置做“探究碰撞中的不变量”的实验，先将球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压痕，重复10次；再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与球b相碰，碰后两球分别落在记录纸上的不同位置，重复10次．(本实验中的斜槽轨道的摩擦可以忽略不计)已知小球a的质量大于小球b的质量．

1

哈哈哈哈哈哈哈哈你好好啊图KS12-4

(1)本实验必须测量的物理量是________(填序号)． A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H B．小球a、b的质量ma、mb

C．小球a、b离开斜槽轨道后做平抛运动的飞行时间t

D．记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离OA、OB、OC E．小球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h

(2)为测定未放被碰小球时，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，图乙给出了小球a落点的情况，可得OB距离应为______cm.

(3)由实验测得的数据，如果满足等式__________________________________，那么我们认为在碰撞中系统的动量是不变的．

5．图KS12-5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.

图KS12-5

(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)

6．(2017年湖南怀化高三二模)某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图KS12-6所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．

图KS12-6

(一)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接通光电计时器；

④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；

⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1

＝10.01 ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35 ms；

⑧测出挡光片的宽度d＝5 mm，测得滑块1(包括撞针)的质量为m1＝300 g，滑块2(包

2

哈哈哈哈哈哈哈哈你好好啊括弹簧)的质量为m2＝200 g.

(二)数据处理与实验结论： (1)实验中气垫导轨的作用是： A．________________________________________________________________________； B．________________________________________________________________________. (2)碰撞前滑块1的速度v1为________m/s；碰撞后滑块1的速度v2为________m/s，滑块2的速度v3为________m/s.(计算结果保留2位有效数字)

(3)在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？(至少回答2个不变量)

a．________________________________________________________________________； b．________________________________________________________________________.

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