重庆市高考物理一轮基础复习 专题24 验证动量守恒定律D卷.docx
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重庆市高考物理一轮基础复习专题24验证动量守恒定律D卷
重庆市2020年高考物理一轮基础复习:
专题24验证动量守恒定律D卷
姓名:
________班级:
________成绩:
________
一、单选题(共1题;共2分)
1.(2分)(2017高二下·安阳期中)在用如图所示的装置做”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,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m1
=m1
+m2
D.要验证的表达式是m1
=m1
+m2
二、多选题(共1题;共3分)
2.(3分)如图为课本参考案例二,则下列说法正确的是()
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,且质量相同
D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动
三、填空题(共3题;共6分)
3.(2分)(2017高二下·桃江期中)若在做“验证动量守恒定律”的实验中,称得入射小球1的质量m1=15g,被碰小球2的质量m2=10g,由实验得出它们在碰撞前后的位移﹣时间图线如图所示,则由图可知,入射小球在碰前的动量是________g•cm/s,入射小球在碰后的动量是________g•cm/s,被碰小球的动量是________g•cm/s,由此可得出的结论是________.
4.(2分)(2017高二下·武威期末)一同学利用水平气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验时,测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s,此时滑块甲的速度大小为________m/s,方向与它原来的速度方向________(选填“相同”或“相反”).
5.(2分)(2017·洛阳模拟)用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律,实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点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.把质量为mB的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,得到了如图所示的三个落地处.
①请在图中读出OP=________cm;
②由图可以判断出R是________球的落地点,Q是________球的落地点.
③为了验证碰撞前后动量守恒,该同学只需验证表达式________.
四、实验探究题(共7题;共40分)
6.(8分)(2017高二下·绥化期中)某同学用如图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒.该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度,实验装置和具体做法如下,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由静止开始滑下,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由静止开始滑下,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,并画出实验中A、B两小球落点的平均位置,图中F、E点是A碰B球前后的平均落点,J是B球的平均落点,O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的竖直平面,米尺的零点与O点对齐.
(1)
现有下列器材,为完成本实验,哪些是必需的?
请将这些器材前面的字母填在横线上 .
A.秒表
B.刻度尺
C.天平
D.圆规
(2)
在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离OF
B.A球与B球碰撞后,测量A球与B球落点位置到O点的距离OE、OJ
C.A球和B球在空间飞行的时间
D.测量G点相对于水平槽面的高度
(3)
如果碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,则下列式子正确的是 .
A.mA
+mA
=mB
B.mA
=mA
﹣mB
C.mA
=mA
+mB
D.mA
=mA
+mB
.
7.(7分)(2017高二下·阳江期末)某同学用如图甲所示装置,通过质量分别为m1、m2的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律,步骤如下:
①安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O;
②不放小球B,让小球A从斜槽上挡板处由静止滚下,并落在地面上;重复多次以确定小球落点位置;
③把小球B放在轨道水平槽末端,让小球A从挡板处由静止滚下,使它们碰撞:
重复多次以确定碰撞后两小球的落点位置;
④用刻度尺分别测量三个落地点M、P、N离O点的距离,即线段的长度OM、OP、ON.
(1)
关于上述实验操作,下列说法正确的是:
A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D.小球A质量应大于小球B的质量
(2)
确定小球落点位置的方法________;
(3)
当所测物理量满足表达式________(用题中所给符号表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律;
(4)
完成上述实验后,另一位同学对上述装置进行了改造.如图乙所示,在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平末端等高且无缝连接.使小球A仍从斜槽上挡板处由静止滚下,重复实验步骤②和③的操作,得到两球落在斜面上的落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3.则验证两球碰撞过程中动能守恒的表达式为________(用所测物理量的字母表示).
8.(6分)某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律,同时测量弹簧的弹性势能,实验装置如图甲所示,两滑块A、B上各固定一相同窄片。
部分实验步骤如下:
I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d;
II.将气垫导轨调成水平;
II.将A、B用细线绑住,在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧;
IV.烧断细线,记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。
(1)若测量窄片的宽度d时,螺旋测微器的示数如图乙所示,则d=________mm。
(2)实验中,还应测量的物理量是______
A.滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2
B.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间tA、tB
C.烧断细线后滑块
A.B运动到光电门C、D的路程x1、x2
(3)验证动量守恒定律的表达式是________;;烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________。
(均用题中相关物理量的字母表示)
9.(6分)(2017高二上·陆川期末)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的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(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mA、mB.
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C板的距离L1.
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,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,产生误差的原因可能是________(至少写出两点)
(3)利用上述实验数据是否可以测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?
________(填“可以”或“不可以”)
10.(6分)(2017高二下·微山期中)根据所学知识完成题目:
(1)
在探究碰撞中的不变量时,采用如图所示的实验装置,仪器按要求安装好后开始实验,第一次不放被碰小球,第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分,在白纸上记录重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C,则下列说法中正确的是
A.第一、二次入射小球的落点依次是B、A
B.第一、二次入射小球的落点依次是C、B
C.第二次入射小球和被碰小球落地时间相同
D.第二次入射小球和被碰小球落地时间不相同
(2)
入射小球1与被碰小球2直径相同,它们的质量m1和m2的关系应是m1________m2
(3)
安装和调整实验装置的要求是:
斜槽末端切线①________;入射小球每次应从②________释放.
(4)
设入射小球被碰小球的质量分别为m1、m2,不放球m2,球m1从槽上滚下,落到B,与O点距离记为OB;放上球m2,落点分别为A和C,与O点距离分别记为OA和OC,则验证两球撞前后动量守恒的表达式为________.
11.(2分)(2017高一下·容县期末)如图1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,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记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,并落在地面上.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;
步骤2:
把小球2放在斜槽前端边缘位置B,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;
步骤3:
用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段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.斜槽轨道末端必须水平
D.小球1质量应大于小球2的质量
②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有________.
A.A、B两点间的高度差h1
B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2
D.小球1和小球2的半径r
③当所测物理量满足表达式________(用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________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.
④完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图2所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________(用所测物理量的字母表示).
12.(5分)(2017高一下·绥化期末)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,下列说法是正确的有:
________
A、斜槽末端的切线要水平,使两球发生对心碰撞
B、同一实验,在重复操作寻找落点时,释放小球的位置可以不同
C、实验中不需要测量时间,也不需要测量桌面的高度
D、实验中需要测量桌面的高度H
E、入射小球m1的质量需要大于被碰小球m2的质量
(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m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N,用刻度尺测量出平抛射程OM、ON,用天平测量出两个小球的质量m1、m2,若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为:
________.
五、综合题(共1题;共5分)
13.(5分)某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。
水平的气垫导轨上有两滑块A、B,滑块A上有宽度为d的遮光板;滑块B上固定一支架,支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管,金属管右侧用金属板封闭,管内靠近金属板处静置一金属小球。
气垫导轨通气后利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出,测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1,后与静止的滑块B相碰,碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。
滑块A第二次通过光电门的时间为t2,滑块B与左侧挡板刚接触时,立即被安装的锁止装置锁止,同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。
用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m,重力加速度为g。
请回答以下问题:
(1)除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是________。
(2)小球离开金属管口时的速度大小为________(用题中已知和
(1)问中物理量符号表示)。
(3)要验证碰撞过程中的动量守恒,本实验需要验证的表达式为________。
(4)要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒,需要比较表达式________与表达式________在误差允许范围内是否相等。
参考答案
一、单选题(共1题;共2分)
1-1、
二、多选题(共1题;共3分)
2-1、
三、填空题(共3题;共6分)
3-1、
4-1、
5-1、
四、实验探究题(共7题;共40分)
6-1、
6-2、
6-3、
7-1、
7-2、
7-3、
7-4、
8-1、
8-2、
8-3、
9-1、
9-2、
9-3、
10-1、
10-2、
10-3、
10-4、
11-1、
12-1、
12-2、
五、综合题(共1题;共5分)
13-1、
13-2、
13-3、
13-4、
- 配套讲稿:
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